谐波合成法脉动风模拟时间步长的取值

为明确基于FFT技术的谐波合成法(WAWS)中各参数的取值原则,尤其关注时间步长Δt以及对后续动力计算结果的影响,针对单自由度弹簧振子模型和某变电站避雷针高耸结构,采用多种参数进行脉动风时程模拟和时程动力计算,经结果对比和WAWS原理分析,并结合风谱和模态力谱特征,给出WAWS的参数,包括截止频率f u、周期T 0、频率点N时频点比值M/N和时间步长Δt的取值原则。研究结果表明:基于单索引频率的WAWS进行随机场模拟时,如果时频点比值取常用值M/N=2,最大频率f u对应谐波的每个周期里只有两个时间点,得到的折线无法准确再现原余弦曲线的模拟目标,并且对应的Δt可能在动力时程计算无法准确计入结构的共振效应;为使动力计算准确计入共振效应,可通过增加截止频率f u和M/N来减小Δt,并且增加f u或增加M/N的效果一致;弹簧振子模型对Δt的要求最为苛刻,其Δt可作为普通结构的上限,普通结构对Δt的具体取值,可以上限值为指导再通过试算合理确定。

背景和共振分量在风振时频域计算中的分离方法

为深入分析结构风振响应时域计算结果,提出了一种在时域计算中分离背景和共振分量的方法。在结构动力响应频域和时域计算理论分析的基础上,分别以弹簧振子和悬臂杆件这两个单、多自由度结构的风振响应为例,通过时域计算对所提出的方法进行了验证,并与传统的频域结果进行了对比。经理论分析和单自由度算例验证对比,证实所提出的方法概念清晰且简单有效,可以从总动力响应时程中准确分离得到纯粹的共振响应时程,并且对多自由度结构也可得到准确的共振分量。另外,对风振计算中的背景和共振耦合分量也进行了分析。

宽体单箱双室波形钢腹板箱梁桥的剪力分配研究

为明确波形钢腹板箱梁桥在实际恒载和车道荷载作用下的截面剪力分配特征,以一座宽体单箱双室三跨连续梁桥为例,采用实体有限元模型进行了分析.对该桥的分析表明:一次成桥模型中所得自重+预应力作用下的截面剪力和腹板承剪比与考虑实际悬浇施工过程的结果有较大差异,在腹板承剪分析中对恒载应考虑实际的施工方案;车道荷载中集中荷载对截面剪力的贡献在大部分截面都接近甚至超过均布荷载的贡献,并且集中荷载产生的截面剪力主要被顶底板而非腹板承担;对于所选择的特征截面,车道荷载作用下腹板承剪比分布在30.37%~51.47%之间,低于二期铺装作用下的41.99%~70.07%,但均表现为桥墩附近腹板承剪比偏低而跨中附近偏高的趋势;横向偏心车道荷载作用下的腹板剪力分配并不能简单以扭矩作用考虑其横向偏心效应,还要考虑车道荷载的局部效应,当有车道直接作用于腹板附近时会使该腹板的剪力分配明显提高.