考虑背景共振耦合效应的完全三分量法在大跨屋盖风致响应中的应用

针对传统三分量法忽略背景和共振分量之间耦合效应的不足以及CQC法不区分背景和共振分量的特点,结合随机振动的双输入单输出系统原理,推导了考虑背景和共振分量间耦合效应的完全三分量风致响应计算方法。以一个中心开孔的大跨屋盖为例,采用完全三分量法进行了风致响应计算及参数分析。计算结果表明:传统三分量法估计的开孔屋盖的脉动风致响应比实际值低7.1%,完全三分量法可精确估计开孔屋盖风振响应,与CQC方法具有同等精度,误差小于1%;结构基频越低,完全三分量中的背景-共振耦合分量方差的绝对大小越大;结构阻尼越大,背景和共振分量之间的相关系数越大,当结构阻尼比为0.035时,背景共振相关系数可达0.15。

随机风荷载作用下的结构风致响应精细化计算

针对传统三分量法不考虑背景和共振分量之间的耦合的缺陷,利用模态加速度方法,结合随机动力学的双输入单输出系统原理,推导了考虑背景和共振分量耦合的精细化完全三分量风致响应计算方法。通过一悬臂梁的数值算例验证了方法的准确性和可靠性,结果表明共振分量在此悬臂梁的总脉动响应中占主要贡献,背景和共振分量之间为负相关,其相关系数为-0.27,当忽略背景共振之间的相关性时,将会高估悬臂结构的脉动总响应。