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.

钢-混凝土混合结构地震反应分析的CCQC和FDCQC方法及其应用

钢-混凝土混合结构是典型的非比例阻尼结构系统。通过将Rayleigh阻尼理论应用于各个结构单元,建议了一种适合于混合结构计算的非比例阻尼系统模型,并以此为基础在PMSAP软件中实现了用于非比例阻尼结构地震反应分析的CCQC方法和强迫解耦CQC方法(FDCQC)。通过对若干典型算例的地震反应分析计算,检验了FDCQC方法在钢-混凝土混合结构地震反应分析中的精度。结果表明,该非比例阻尼系统模型比较合理。FDCQC方法在钢-混凝土混合结构地震反应分析中的计算结果与比较精细的CCQC方法结果相当接近,误差一般不超过5%,可以满足工程要求。

多点风激励下高层建筑响应分析方法

以高层建筑风振响应分析方法为研究对象,推导了CQC方法和SRSS方法的计算公式;同时,特别介绍了谐波激励法(HEM),并在虚拟激励法的基础上提出了一种新的算法——谱分解法(SDM)。将这些方法用于广州西塔风振响应分析中,结果表明:CQC方法是精确算法,但计算量大;SRSS方法计算效率高于CQC方法,但会损失计算精度;HEM方法占用内存少,计算效率高;SDM方法具有和CQC方法一样的精度,但计算效率更佳。通过精度和效率的对比分析,建议在高层建筑风振响应分析中优先采用HEM方法和SDM方法。

大跨度桥梁结构耦合抖振响应频域分析

基于结构的固有模态坐标 ,提出了用于大跨度桥梁耦合抖振响应分析的有限元CQC(thecompletequadraticcombination)方法。在合理假设基础上 ,推导了桥梁结构的节点等效气动抖振力公式。应用随机振动理论 ,提出了桥梁结构节点位移和单元内力功率谱密度和方差的计算方法。该方法采用了含 18个颤振导数的气动自激力模型 ,可以考虑自然风的任意风谱和空间相关性以及桥梁抖振响应的多模态和模态耦合效应 ,且计算效率很高。此外 ,对主跨跨度 13 85m的江阴长江大桥的耦合抖振问题进行了分析 ,得出了一些结论。分析结果表明 ,在大跨度悬索桥中 。

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。

基于反应谱法的金马大桥的三维地震响应分析

按照三水准抗震设防目标的要求,在两种概率水准的地震作用下,用反应谱方法对金马大桥进行了地震反应分析.考虑了两种地震动输入方式,即纵桥向+竖向输入和横桥向+竖向输入.根据《公路桥梁抗震设计规范》,竖向输入反应谱值取水平反应谱值的2/3,为了保证计算精度,取前120阶振型进行叠加计算.在反应谱计算中采用了CQC方法,得出一些结论.

超高层建筑风荷载数值模拟和空间风振分析

某沿海超高层建筑高度达350 m,高宽比达7.6,又处于浙江沿海地区,风荷载是其结构设计的控制荷载.数值模拟了不同风向下超高层建筑底部平均风合力和合力矩,与风洞试验结果相近,一般情况两者差别不大于15%;同时拟合了该建筑表面的脉动风压自谱密度和相干函数经验表达式,采用空间随机风振的CQC方法对塔楼进行了风致动力响应分析,并通过塔楼顶层峰值加速度响应和底部静力等效风荷载合力和合力矩的比较与分析,表明高层建筑专用风振分析方法在实际工程中应用的可行性.

大跨度斜拉桥最大双悬臂施工阶段的抖振控制措施研究

斜拉桥在最大双悬臂施工状态时,结构的刚度和阻尼都很低,在紊流风的作用下悬臂端会产生较大的抖振响应。本文采用耦合抖振响应分析的有限元CQC方法,以某斜拉桥为例计算了最大双悬臂施工阶段采用临时风缆与临时墩两种控制措施的抑振效果,并详细探讨了不同风缆布置方案与不同临时墩布置位置对抖振控制效果的影响。计算结果表明:临时风缆的抑振效果对风缆与水平方向的夹角并不敏感;风缆交叉布置会使主梁竖向和横向抑振效果都有所减弱;当风缆中的应力达到一定程度后,增大应力并不能有效的提高抑振效果;当风缆应力一定,增大风缆面积能显著提高抖振抑制效果,但也会使主梁根部横桥向弯矩增大,对塔梁临时固结处产生不利影响;临时墩的减振效率大大优于临时风缆;临时墩的布置位置不宜离桥塔太近,且宜在1/2悬臂长度外合理地质条件处布置。

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。