某钢结构气象塔在时程风荷载作用下考虑P-Δ效应的动力时程分析

根据线性过滤器中的自回归模型,借助数值分析软件MATLAB编写了频域转换时域程序,模拟了场地上不同高度处的具有空间相关性的时程风荷载,然后利用有限元软件SAP2000对钢结构气象塔进行时程风荷载作用下动力时程分析,得到气象塔的时程位移、时程速度和时程加速度响应,并将静力风荷载位移响应与时程位移峰值响应进行对比,作了误差分析。

输电塔脉动风荷载功率谱模型及时程模拟

基于风洞试验得到输电塔线性一阶广义荷载谱,推导了输电塔顺风向、横风向基本脉动风压功率谱公式,给出了输电塔顺风向、横风向任意阶广义荷载功率谱及分段脉动风荷载功率谱公式.基于此功率谱,应用谐波叠加法,建立了脉动风荷载时程数值模拟方法.脉动风荷载功率谱不仅与来流的风速、风速谱、气动导纳有关,还与地面粗糙程度、塔架构件的投影面积及沿高度分布情况、压力系数等有关,广义荷载谱还与振型有关.以一窄基输电塔为例,用Matlab语言编程,计算了广义荷载和分段风荷载功率谱,模拟了脉动风荷载时程.算例分析表明,输电塔抗风分析中,横风向脉动风荷载虽然比顺风向小,但远没有到可以忽略的程度,建议考虑横风向脉动风荷载功率谱或施加横风向荷载时程.

张拉整体塔结构风荷载时程模拟及风振分析

为研究张拉整体功能性建筑,比较分析了5种不同的风速功率谱函数,得知张拉整体塔结构的风荷载计算在一定高度内可以不考虑风速谱的变化;模拟了张拉整体塔结构不同高度处的风速时程,并转化为风荷载时程;对在465 MPa初始预应力状态下的结构进行了风振分析,得知其风振响应较小;比较分析了不同初始预应力下结构的风振响应,得知3种杆件的动静比都随预应力增大而增大,在一定范围内的不同初始预应力下结构各节点最大位移基本相等.

高层建筑结构风振时程分析软件的技术研究

高层建筑风振舒适度已受到普遍关注,目前常采用规范的经验公式和风洞模型试验实测计算。但随着结构体系的复杂化及采用附加阻尼器减振技术的日益广泛化,进行结构的风振时程分析是更为简单直接和准确的分析方法。本文采用自回归滤波法技术,考虑三维空间相关性,对具有随机性的脉动风荷载进行有效的模拟;通过编制软件生成风压时程数据并自动输出至结构有限元软件进行风振时程分析,为高层建筑的风振控制分析提供了可行的方法;最后,将该风动力荷载数值模拟技术与动力时程分析技术相结合进行算例分析验证,经过对比研究表明该风振时程分析方法可应用于工程分析与设计。

风作用下电梯试验塔的动力时程分析

以电梯试验塔的主体结构为研究背景,根据风的相关理论采用时域分析法中的线性滤波法,借助编程软件MATLAB进行编程模拟得到具有随机性的脉动风速时程曲线,从而得到风荷载时程。然后利用有限元软件Ansys对结构进行建模,将具有空间相关性的时程风荷载加到模型上,得到结构的时程位移,得出结论。

某钢结构电视塔的风害倒塌分析

对某钢结构电视塔倒塌事故进行了分析。通过事故现场的调查、结构构件的材料实测,对钢结构电视塔的倒塌原因做出了判断。通过对钢结构电视塔的有限元分析进一步验证了事故原因,并针对钢结构电视塔在设计中存在的问题及应注意的事项进行了分析。

大跨空间结构风致动力稳定分析

研究大跨空间结构在随机数值风场作用下的动力稳定性能,并与静力全过程进行对比分析。以空间网架结构为例应用Abaqus对结构进行特征值分析,应用改进的弧长法对结构在非线性和带有初始缺陷的条件下进行全过程稳定分析,初步判定结构的失稳极限荷载,最后通过逐步增量动力分析对每个风荷载强度指标进行结构的弹塑性时程分析,并且利用Budiansky-Roth(B-R)准则判定结构的动力失稳极限荷载。结果表明:考虑非线性后的结构屈曲荷载因子降低了10%,当考虑脉动风的影响时,结构的极限承载力降低了29%。材料非线性和几何非线性对网架结构动力稳定性能有较大的影响,并且此类结构用静力方法分析它的极限承载力是偏不安全的,因此,网架结构在进行风荷载稳定性设计时必须进行动力稳定分析。

基于径向基函数的冷却塔风场重构

采用径向基函数法根据风洞试验结果对冷却塔的塔筒外表面进行风场重构,比较了重构前后喉部高度处迎风点和背风点的时程风压系数的相对误差,得出当体型常数C=0.5 C_(max)时(C_(max)为C值的最大取值),在整个采样时间内绝大多数时程风压系数的相对误差在5%以内;将若干子午线上和环线上的重构结果与刚性模型测压风洞试验结果进行对比,证明了重构前后风压系数分布一致;分析了径向基函数中3种不同的C值对重构风场的影响,得出在这3种C值重构的结果中,取C=0.5 C_(max)时重构的效果最好;最后比较了两种不同点集密度重构风场的风场特性,得出加密前后风场特性不变的结果,为优化后续的结构瞬态动力响应分析提供了依据。该文研究表明,基于径向基函数法进行冷却塔风场重构是一种简单、有效的方法。

某超高层结构TMD风振舒适度控制设计

基于风洞试验的结果对某超高层建筑进行了风振加速度时程分析,由于不能满足舒适度要求,拟在顶层设置调频质量阻尼器(TMD)。采用Den Hartog的经典理论确定了TMD参数,比较并分析了不同质量的TMD在某一风向角下的控制效果。并对计算加速度响应所采用的峰值因子的取值进行了讨论。

风荷载对输电线塔-高边坡体系的动力影响

以输电线塔-高边坡为主要研究对象,考虑输电线塔振动作用,研究边坡在风荷载引起的输电线塔振动作用下的动力影响。利用MATLAB软件对作用在输电塔线体系上的顺风向风荷载进行数值模拟,得到脉动风时程曲线,加载到建立的输电线塔-高边坡体系上,进行体系的有限元分析。以广贺高速公路某路堑高边坡为实例,通过有限元软件ANSYS模拟计算,分析了风载对边坡以及开挖过程中的边坡的影响,以此说明在边坡的稳定分析设计中,考虑风荷载的重要性。