斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)分析.pdf

1、斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是由塔柱,網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和斜拉索協(xié)同工作的空間組合結(jié)構(gòu),其造型簡(jiǎn)潔、受力合理.許多學(xué)者對(duì)斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)已經(jīng)做了很多研究,但對(duì)其風(fēng)振響應(yīng)的研究涉及不多,而且都沒(méi)有考慮拉索風(fēng)振的影響.本文考慮了拉索風(fēng)振的效應(yīng),對(duì)斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)進(jìn)行了深入研究.脈動(dòng)風(fēng)的模擬是本文風(fēng)振分析的前提.在總結(jié)結(jié)構(gòu)風(fēng)工程的基本理論和脈動(dòng)風(fēng)模擬方法(AR法)原理的基礎(chǔ)上,運(yùn)用AR法建立考慮空間相關(guān)性的脈動(dòng)風(fēng)模擬程序.算例結(jié)果表明,程序能夠快速、有效的模擬脈動(dòng)風(fēng)

2、速時(shí)程.本文首先研究了單索的靜力性能,自振特性和風(fēng)振特性.采用拉索多單元模擬法分析拉索,將靜力分析結(jié)果與懸鏈線理論解進(jìn)行了對(duì)比,并將自振頻率與琴弦理論解進(jìn)行了對(duì)比.數(shù)值計(jì)算表明,本文采用的拉索多單元模擬法是可行的.在此基礎(chǔ)上,分析拉索在不同的傾角和預(yù)應(yīng)力水平下的風(fēng)振響應(yīng),并分析索與風(fēng)速的耦合效應(yīng)的影響.結(jié)果表明,風(fēng)對(duì)拉索的位移和內(nèi)力影響都較小,索與風(fēng)速的耦合效應(yīng)的影響不明顯.為了研究拉索的自振和風(fēng)振對(duì)斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能的影響,本文考

3、慮了三種模型:無(wú)拉索的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、拉索用拉桿模擬的斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(不考慮索自振,風(fēng)振)、拉索用多單元模擬的斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(考慮索自振,風(fēng)振),比較這三種模型的靜力特性、自振特性和風(fēng)振特性.從靜力分析結(jié)果看,設(shè)置拉索后結(jié)構(gòu)的變形減小,結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布更為合理,拉索用拉桿模擬和多單元模擬的靜力分析結(jié)果基本一致.從結(jié)構(gòu)自振特性分析的結(jié)果看,設(shè)置斜拉索后結(jié)構(gòu)的基頻得到提高.拉索的自振對(duì)結(jié)構(gòu)的前20階頻率影響較小,拉索主要以第一振型參與結(jié)構(gòu)振動(dòng).從結(jié)構(gòu)的風(fēng)