脉动风速随机过程的正交展开

根据脉动风速功率谱的两种不同统计方法,定义了脉动风速Davenport谱的等价功率谱。在此基础上,构造了虚拟脉动风位移随机过程。利用Karhunen-Loeve分解的基本原理,对虚拟脉动风位移随机过程进行正交展开,进而获得脉动风速随机过程的正交展开表达式。研究的主要目的在于:希望用少量的独立随机变量来描述脉动风速随机过程的主要概率特性,为工程结构的抗风动力响应分析及动力可靠性研究奠定了基础。实例分析表明,本文的研究思路是可行的。

基于AR法的摩天轮结构脉动风速数值模拟

风荷载一般为高耸空间结构设计中的控制因素,而脉动风荷载是摩天轮结构动力效应研究的关键.结合功率谱与空间相关性,应用线性滤波法中的AR法(auto-regressive model)模拟摩天轮结构的脉动风速,通过对比模拟谱与目标谱的吻合程度,并结合摩天轮结构自身的特点,确定了适用于摩天轮结构的Davenport谱及其相关参数的取值.为摩天轮结构的风振响应分析奠定基础,并对相似结构的风工程应用方面具有参考价值.

基于ARMA模型的海上风机随机风场模拟

为分析风荷载作用下的海上风机结构动力响应特性,提出采用数值仿真的方法模拟其空间域内的随机风场。利用MATLAB软件编制基于ARMA(autoregressive moving average)模型的脉动风速时程模拟程序,并嵌入AIC(Akaike’s information theoretic)准则以判定ARMA模型的最优阶数,最终,针对江苏黄海某海上风机项目进行数值仿真分析,将模拟脉动风速功率谱与目标Davenport谱进行对比。计算结果表明:根据AIC准则确定的ARMA模型最优阶数可兼顾模型模拟精度和计算成本;模拟脉动风速时程功率谱函数在0.3 Hz以下的低频区间波动较大,与目标谱函数存在一定差距,在中高频段两者规律差距较小,整体模拟精度较高。

迪拜梅丹赛马场抗风TMD系统设计、加工和测试

迪拜梅丹赛马场是为2010年世界赛马会准备的国际性大型体育设施。该结构屋顶钢结构重量达1万多t,悬挑长度接近100m,是世界大型的悬挑结构之一。屋顶内部设有大型豪华旋转餐厅和贵宾看台,为了保证结构在大风工况下的舒适度,选用了18套水平、18套垂直TMD减振系统,分别控制结构的水平和竖向振动。完整介绍了该TMD系统风振控制的设计和实现过程,采用SAP2000软件建模,模拟人工风压时程进行结构振动分析。对TMD系统进行参数计算、优化、分析、设计、出图、加工、安装、测试和调节。结果表明,以100年为风荷载重现期,TMD系统使屋架结构水平、竖直振动均有明显的减小,TMD的频率、阻尼系数和质量块加工均达到了设计需求。