基于弯剪梁模型和Von Karman风速谱的高层建筑风振系数实用算法

为使风振系数计算中采用的振型函数更符合高层建筑振型特点且易于计算,采用基于弯剪梁模型的高层建筑基本振型简化算式,同时采用Von Karman与高度有关的风速谱模型和Davenport与频率有关的空间相关性模型,建立高层建筑风振系数计算的实用算式,并通过算例与我国现行荷载规范中的风振系数算式进行比较。结果表明,该方法考虑了不同高层建筑振型的特点,既提高了计算精度,简单实用,又便于与国际主流荷载规范接轨。

基于CQC方法的大跨屋盖结构随机风振响应计算

本文从线性结构随机振动响应计算的CQC方法出发,推导出适合于大跨屋盖结构随机风振响应统计量精细计算的算式,式中考虑了不同振型响应之间互相关的影响;同时指出,如需按CQC方法进行精细计算,就必须首先获得结构各点风荷载之间互功率谱密度函数的实部和虚部.

非线性随机振动中基于能量c次方的等效线性化方法

本文提出一种基于能量C次方之差均方最小化的等效原则,通过选择最佳C值,使等效线性化方法的计算精度有较大提高,同时也不必再区分是硬弹簧系统还是软弹簧系统。能量差方法和平方能量差方法均可视为本文方法的特例。

某移动通信塔强风作用下抗倾覆分析

强风作用下某结构高耸的通信塔可能发生倾覆的问题,根据惯性风荷载法理论,采用数值风洞得到的塔体表面沿高度分段风压体型系数,考虑塔体前6阶振型的影响,得到强风作用下13个风向塔体风振响应计算结果.基于塔体风振响应结果,并考虑一体化机房上作用风力,对此通信塔进行抗倾覆研究.通过分析研究,得到了此通信塔抗倾覆最不利风向角为90°,移动基础安全设计重量为15.8 t.分析结果表明,计算方法可靠合理,同时也为通信塔类结构的风振和抗倾覆分析提供一种可参考的方法.

基于等效风振力的结构风振内力计算——关于我国荷载规范中有关风荷载理论的分析

关于在脉动风荷载作用下的结构内力计算 ,目前我国结构风荷载理论中通常采用等效风振力法[1] ,而等效风振力在本质上就是结构动力学中的等效惯性力。从结构动力学基本理论和具体算例两方面 ,分析讨论了基于等效惯性力的结构动内力计算方法及其在结构风振计算中的应用 。

高层建筑简化振型及在结构风振计算中的应用

基于弯剪型悬臂梁模型分析高层建筑的动力特性,给出控制高层建筑振型形状的特征参数;通过对具有不同特征参数的基阶振型曲线进行拟合分析,得到既形式简洁又能准确反映实际结构基阶振型的简化模型;同时,给出控制简化振型形状的振型指数的确定方案.将简化振型应用于实际高层建筑的结构风振计算,结果表明,采用该简化振型能更准确地体现风荷载沿建筑高度的分布情况,提高风荷载和风振响应计算的精度.

一类双线性系统受零均值平稳高斯白噪声激励时的FPK解

本文首先在文献 [1]的基础上进一步分析研究了具有一般形式对称双线性恢复力的非线性系统受零均值平稳高斯白噪声激励时的FPK解 (即位移响应的概率密度函数 ) ;在此基础上 ,针对一类特殊的双线性系统给出了相应的FPK解。

大跨柔性屋盖矩形截面结构横风向共振分析

本文根据大跨柔性屋盖矩形截面结构的特点，从空间计算模型出发建立这类结构横风向共振响应的计算方法，得到了考虑多振型贡献的位移响应和等效风振力计算式；文中还对有关参数的取值进行了讨论。工程算例的结果表明，对于空间振动特征较强、固有频率较密集的屋盖类结构，考虑多振型贡献与只考虑共振振型贡献相比，计算结果有很大差别。

基于高精度数值积分的结构顺风向风振计算

对于采用Davenport风谱作为脉动风荷载功率谱密度函数的结构风振计算,建立一种适合高精度数值积分的计算格式,采用高精度的龙贝格求积法计算结构顺风向风振响应的数值解,并认为此解可以作为理论解的良好逼近;以本文的数值积分解作为比较依据,检验了基于背景分量共振分量的结构风振计算方法的精确度和适用性。

多自由度非线性随机振动分析的c次方能量差方法

将振型变换方法引入基于能量差准则的等效线性化方法 ,在此基础上针对多自由度非线性系统受非零均值平稳高斯激励的情形 ,建立c次方能量差方法的基本方程· 给出了主要算式及c的取值 ,并结合算例分析了这一方法的精度· 算例结果表明 ,该方法在计算精度和简便性方面均优于方程差方法·

关于变形体虚功原理的若干认识

变形体虚功原理是变形体力学中的重要基本原理之一,在结构力学、弹性力学等课程都有广泛应用,但是关于其表述和理解在不同课程和不同文献并不完全一致。笔者分析了一些主要教科书和相关文献中的内容,针对变形体虚功原理的两个核心问题:(1)变形体与质点系之间的关系问题,(2)内力虚功的定义和计算问题,给出若干认识;据此认为质点系虚功原理和变形体虚功原理是辩证统一的;通过两个算例演示了本文的分析过程。希望本文的认识有助于深化对变形体虚功原理的理解,并有助于形成从质点系到变形体的一致的虚功原理描述体系。

关于质点系虚位移原理的若干认识

虚位移原理是重要的力学基本原理之一,从理论力学(包括分析力学)到结构力学、弹性力学等课程都有应用。但从文献来看,关于虚位移原理的表述和理解目前似还存在一些值得探讨的地方,与其对应的有关概念也还有待深化理解。笔者分析了一些相关文献中的内容,针对虚位移原理表述、虚位移概念、内力虚功概念、虚位移原理充分性证明中的条件、虚位移原理与虚功原理的关系等问题,给出笔者的若干认识,希望有助于深化对虚位移原理若干基本概念的理解。

大跨度缆索承重桥并列索尾流激振研究

近距离并列索（并列吊索和并列斜拉索）在大跨度缆索承重桥中应用广泛,下游索常会发生尾流致涡激共振、尾流驰振和尾流颤振等尾流激振。以间距为4 D（D为圆柱直径）的串列和错列双圆柱的尾流致涡激共振和尾流驰振为研究对象,在风攻角为0°~20°的条件下,主要通过风洞试验研究了下游圆柱发生尾流激振的起振条件、振动幅度和运动轨迹,研究了提高结构阻尼比的减振效果,讨论了尾流驰振的雷诺数效应,结合静止双圆柱绕流场的大涡模拟结果对尾流干扰机理进行了探讨。研究表明：在某些风攻角下,下游圆柱的尾流致涡激共振振幅远大于单圆柱涡激共振振幅;在0°以外的其他风攻角下,下游圆柱均发生大幅尾流驰振,但小攻角（5°和10°）与大攻角（20°）下的尾流驰振现象有明显差别,很可能存在不同的流场激励机理;风攻角为15°时,下游圆柱的尾流驰振有明显的雷诺数效应,其动力响应特性与经典驰振不同,下游圆柱起振后的振幅和运动轨迹随雷诺数（风速）的增大呈现复杂的变化形态;提高结构阻尼比可有效抑制下游圆柱的尾流致涡激共振,但对尾流驰振的减振效果不佳。

水线震荡对斜拉桥拉索风雨激振稳定性的作用

从理论和试验两个方面研究了水线震荡对斜拉桥拉索风雨激振稳定性的作用。建立了拉索和水线的运动方程 ,应用李雅普诺夫函数给出了水线不平衡角的判别公式。设计了一种新型的带有可运动人工水线的拉索模型 ,并进行了风洞试验。理论和试验结果表明 ,水线震荡是导致拉索风雨激振具有较大不稳定范围的主要原因。试验结果证明了理论模型和分析的结果是正确的。

斜拉桥拉索风雨激振的理论分析

讨论了风雨激振产生和发展的机理 .通过建立拉索风雨激振的运动方程 ,运用数值计算讨论了风雨激振中有关空气密度、阻力、风速、水线平衡位置、拉索与水线固有频率、水线质量和粘附力的 7个量纲为 1的参数对系统运动中的作用 ,然后作了运动的水线和固定的水线两种情况下拉索振幅的比较 。

多幢高层建筑间风场数值模拟和风灾分析

基于Fluent 6软件平台,对上海市某住宅小区多个高层建筑的风场进行三维数值模拟研究.首先采用英联邦航空咨询理事会(CAARC)标准模型进行可行性验证,然后对该小区风场及建筑物的风场进行了数值模拟,发现并分析了该实际建筑规划中的"喇叭口"风效应.最后,讨论了街区群楼间高度、风向、风速及建筑布局等因素的改变对风场和荷载的影响.研究表明,合适改变建筑布局、增大间距以及高度差能有效减小风荷载.

某商业街区建筑风压及风环境数值模拟

针对上海市某商业街区建立了简化物理模型,采用离散化的数值模拟方法对该街区风场进行三维模拟研究。首先采用CAARC标准模型进行可行性验证,探讨了流体力学数值模拟的适用性和精确度。然后对该街区风场及建筑物的风场进行了数值模拟,分析了由于狭长T字型建筑布局而引起的巷道风效应。最后,讨论了街区群楼间间距及建筑布局等因素的改变对风场和风荷载的影响。研究结果表明,商业街区规划时应避免巷道风效应,并建议将行人高度风环境纳入考虑的范畴。

体育场屋盖结构静动力风荷载实用分析方法

本文推导了体育场屋盖结构静动力风荷实用计算公式 ,并以上海虹口体育中心足球场大悬挑钢屋盖结构体系为例 。

上海虹口足球场大型悬挑钢屋盖抗风分析

在进行了综合分析和研究的基础上，本文介绍了上海虹口足球场大型悬挑钢结构屋盖的一些风压力分布规律、静动力风荷载和风振动力响应的一些结果，很有参考价值。

带凹角矩形截面高层建筑风荷载体型系数研究

采用CFD技术,对典型带凹角矩形截面高层建筑在群体建筑干扰环境下的平均风荷载进行数值模拟研究。首先对CAARC标准模型进行了数值模拟,以验证本文计算方法及参数设置等的合理性。然后基于两个风向角下的数值模拟结果,分析了该建筑物主塔楼表面上各区域体型系数的分布特征,并与我国荷载规范和文献中风洞试验给出的值进行了比较;同时,还计算了顺风向风荷载。研究发现,迎风侧凹角处的体型系数会出现较大的负值,与规范取值差别较大,这也将使得计算出的结构顺风向风荷载明显降低,造成该结果的主要原因是在迎风侧凹角处产生了较强烈的分离流和漩涡。除了气动外形以外,周边建筑的干扰也会对体型系数分布造成不可忽视的影响。