基于改进T-B谱方法的高层建筑风致疲劳损伤分析EI北大核心CSCD

疲劳损伤评估方法(包括时域法和频域法)是结构耐久性设计的重要内容,提高其评估精度和效率具有重要的工程意义。相比时域法而言,频域法计算简便且高效,但精度较低。该研究利用频域Tovo-Benasciutti谱方法(T-B谱方法),并结合高层建筑风致疲劳分析,提出了基于T-B谱方法关键参数包络值的改进方法。首先,以高层建筑顺风向、横风向以及耦合风振疲劳损伤为研究对象,并以时域雨流法为基准,评价了原有两种T-B谱方法的计算精度;其次,基于该方法关键参数的分析结果,利用数值模拟,确定了该参数的包络值;最后,基于该包络值提出了改进的T-B谱方法,同时验证了其有效性。研究结果表明:随着反映材料疲劳特性曲线(S-N曲线)的斜率参数m增加,时域雨流法和原有频域T-B谱方法的误差逐渐增大;相比原有T-B谱方法,改进的方法具有较高的预测精度,以横风向疲劳损伤(m=3)为例,其平均误差降低程度分别为77.49%和55.38%。