龍卷風作用下空間管桁架的動力響應分析.pdf

1、全球因風所造成的災害和損失日益嚴重。據(jù)國內外統(tǒng)計資料表明,在所有自然災害中,因風所造成的災害和損失居各種災害之首。對于跨度大,柔性大,自重輕的桁架建筑,風荷載往往是結構設計非常的重要因素。許多研究者對臺風、暴流等極端風進行了大量的分析,而對于龍卷風這方面的研究還甚為缺乏。我國現(xiàn)階段建筑設計規(guī)范在龍卷風對桁架結構的影響方面沒有給出具體的要求和方法,缺乏指導性和可操作性。因此,研究龍卷風對桁架結構的影響顯得至關重要。
　　 本文首先

2、探討了管桁架結構的動力分析方法及龍卷風模型,然后以某一桁架結構的體育館為工程實例,對空間管桁架在龍卷風作用下的動力性能進行了研究。主要內容包括以下幾方面:
　　 1、龍卷風模型與荷載計算方法的建立。采用Win給出的三維風場模型描述龍卷風的風速場,并嘗試從柱面坐標下的流體力學控制方程組出發(fā),完善了三維風場模型對氣壓場的描述;分析了龍卷風作用建筑物的方式,并作出假設,考慮了龍卷風豎向風的作用,給出了龍卷風作用于桁架桿和桁架建筑物的荷

3、載的計算方法。
　　 2、桁架模型與作用過程的分析。采用ANSYS分析軟件,建立有限元模型。然后根據(jù)龍卷風風速場計算公式得到的風速時程曲線和壓力場公式得到的氣壓降,推出各點的龍卷風荷載時程?？紤]龍卷風作用方向和作用結構不同的情況下,將龍卷風荷載時程作用于結構模型,通過時程分析方法得到結構的位移與應力響應。
　　 3、本文選取了單榀管桁架進行了動態(tài)分析,分別分析了龍卷風作用于桁架桿系和桁架建筑物的動力響應。根據(jù)節(jié)點位移歷程