围护结构非高斯风压极值估计的改进独立风暴法

为获得具有确定保证率的围护结构设计风荷载,提出了针对较小容量样本的极值概率分析方法——改进独立风暴法,基本思路是采用自相关分析技术提取单段风压时程的多个独立峰值,进而结合加权最小二乘法对独立峰值进行概率分析,获得样本极值的最优无偏估计。由于样本抽取时保证了各峰值的独立性,且各独立峰值的形成机制具有较好的一致性,因此应用这一方法可对较小容量样本获得较为精确的极值概率模型。结合多次采样风洞试验,将改进独立风暴法与峰值因子法、改进峰值因子法和Sadek-Simiu法进行了对比,结果表明,前者可对较小容量样本获得极值概率模型的解析表达,进而获得具有指定分位点的极值,从而提高了概率分析方法在实际围护结构抗风设计中的适用性。     

测压管道系统频响函数及对风效应的影响

利用管道测压试验,确定不同长度测压管的频率响应函数。在此基础上,研究不考虑管道系统修正时,测压管道长度对平屋面风压系数和结构风振响应均方根和极值的影响规律。研究结果表明：短管对脉动风压有放大效应,长管则呈现缩小效应;当管道长度较大时,风压信号衰减十分显著,尤其在高频位置;管道长度对风振响应的影响小于屋面风压系数,误差影响规律差别较大;测压管道长度对风压系数和风振响应计算误差的影响呈现振荡特性,100cm左右管道长度引起的误差相对较小,对于大多数管道长度,均需要进行风压管道修正。     

多点地震激励下大跨连续钢构桥易损性分析

针对地震动存在行波效应、场地效应、不相干效应等因素,分析大跨连续钢构桥在一致地震激励输入响应时结构内力和变形会被偏估问题,考虑结构及地震动不确定性,采用蒙特卡罗方法建立一致激励与多点激励两种工况下大跨连续钢构桥-地震动系统随机样本。以桥墩位移延性比表示桥梁破坏状态阶段,对桥梁易损性进行分析,给出大跨连续钢构桥结构的易损性曲线,得到同样程度破坏的多点地震激励与一致地震激励下加速度峰值关系。     

风荷载与温度荷载在三玻两腔中空玻璃幕墙中的分配研究

中空玻璃幕墙合理设计的一个关键环节是合理确定玻璃面板的荷载分配,而现阶段不同国家和地区对于中空玻璃幕墙设计的相关规定有较大差别。为了明确其差异性,对比了中、美和欧现行中空玻璃幕墙设计规范、标准和基于功的互等定理的理论研究在荷载分配机理、适用范围的异同,并以某工程实例的三玻两腔幕墙为例,对荷载分配结果进行对比和参数化分析。研究结果表明：EN 16612-2019是目前考虑影响荷载分配因素最为全面的标准;JGJ 255—2012与《Code of practice for structure use of glass》考虑了放大系数使分配结果偏保守;在初始空腔体积V=0.021 m³的中空玻璃幕墙中,考虑气体压缩性影响的玻璃分配的荷载比例较具有更大初始空腔体积的中空玻璃幕墙提高10%以上;两空腔气温为70℃的极端环境下,空腔气温变化引起的外侧外片玻璃的温度荷载为-0.3 kPa,远小于玻璃分配的风荷载±1.76 kPa。此外,基于现有规范、标准的适用范围,对完善中空幕墙设计需进一步考虑的问题提出了建议,包括考虑不同玻璃的几何外形及外荷载类型等。     

悬索体系的有限元模式及其Newton型迭代法

为了给悬索体系的风振反应分析提供坚实的基础，本文对悬索体系的静力分析方法及其静力性能进行了全面的探讨，并讨论了具体计算时的技巧问题．本文以弹性体的虚功原理为基础，根据索单元几何方程的不同形式给出了三种有限元模式及其Ｎｅｗｔｏｎ型迭代法的理论基础和迭代算式，给出了单索及索网静力分析结果。     

含有多个可选择参数的混合有限元法及广义杂交变分原理

本文将含可选择参数的广义变分原理应用到有限元分析中，给出了含可选择参数的混合有限元列式。对于复杂边界问题，构造满足协调性和完备性要求的有限元变量场，一般是十分困难的。     

雷诺数对大跨屋盖结构表面风压的影响

为研究不同雷诺数对大跨度屋盖结构表面风压分布特性的影响,采用大涡模拟计算流体动力学方法,计算二维屋盖表面平均和脉动风压系数;系统分析雷诺数对屋盖表面风压分布、流动分离及再附着现象的影响.数值计算结果表明:随着屋盖表面特征雷诺数的变化,屋盖表面风压分布亦发生明显变化,特征雷诺数较低时屋盖表面风压较平稳,特征雷诺数升高时屋盖前部的风压系数大幅增大,但增幅逐渐降低,最终趋于稳定.结果验证了雷诺数效应在屋盖结构风荷载模拟中的重要影响.     

非线性结构动力响应的β递推式

本文利用随机振动离散分析方法的最优β-递推式研究了结构确定性响应问题.为了解其有效性和精确性,通过数值计算把它与经典的数值积分法作了比较,可以看出,该递推格式对于结构的确定性响应分析同样是有效的.同时由前文可知,该方法是无条件稳定的,并且它的具体计算公式较其它数值积分法更为简捷.     

大气边界层大涡模拟入口湍流生成方法综述

随着计算资源的飞速发展以及数值模拟技术的不断进步,大涡模拟被越来越多地应用于结构风工程领域的研究。运用大涡模拟准确模拟结构风效应的关键问题之一是生成满足大气边界层风场特性的入口湍流条件。预前模拟法和人工合成法是目前主流的两类大涡模拟入口湍流生成方法。该文阐述了不同入口湍流生成方法的基本原理,并梳理其在结构风工程领域的发展。从结构风工程研究的角度出发,对比分析不同方法的特点及适用性。最后,针对当前大气边界层大涡模拟入口湍流生成方法存在的问题,提出了未来研究的展望。     

基于概率的多点激励地震场强度参数研究

该研究建立了人工模拟地震场形成的记录库,通过建立简单的多点激励受力模型,应用增量动力分析和统计推论分析的方法分析了结构关注部位的响应谱加速度作为强度参数的适用性,研究了给定强度参数水平下结构工程需求参数的概率分布,评估了给定地震危险性水平下结构抗震性能。研究结果表明:响应谱加速度可以作为地震场的强度参数,并被用来进行基于概率的结构抗震性能评估。