大跨屋盖风致响应分析的时域途径与频域途径比较

摘要

大跨屋盖具有质量轻、跨度大、柔性大、阻尼小、自振频率低的特点,属于风敏感结构,风荷载为其设计的主要控制荷载。现行建筑结构风荷载规范中,大跨空间结构的抗风设计参数取值方法尚不完善。现行风振响应计算理论主要分为频域分析法和时域分析法两种,本文分别在频域和时域中分析了大跨屋盖风振响应并进行了对比分析。
　　本文首先简要回顾了国内外大跨屋盖风振响应的研究现状,而后进行了刚性模型风洞试验,获得了屋面各节点的风压时程数据,分析了屋盖平均风压系数分布规律。在理论分析方面,分别在频域和时域内进行屋盖的风振响应分析。在频域内,采用快速CQC法和SRSS法计算结构响应,并分析了模态截取及模态耦合项对响应的影响。在时域内,采用两种方式分析结构响应的时程,一种是将风荷载时程利用本征正交分解(POD)进行插值离散,用时程分析法求出结构响应的时程。另一种方法是通过本征正交分解获得风荷载空间向量而得到的块里兹向量缩减结构自由度并进行时程分析得到结构响应时程,然后对两种方法得到的结构响应时程进行统计,得到屋盖风致响应,并把两种分析方式进行了对比。最后把频域分析与时域分析做了比较,讨论了两种不同计算方法的优劣。

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第1章 绪论

1.1引言

1.2 国内外研究现状

1.3本文研究方法及主要工作

第2章 刚性模型风洞试验

2.1试验模型制作及测压点布置

2.2风洞试验设备

2.3试验流场模拟

2.4试验工况与试验方法

2.5试验参数与实际结构参数的对应关系

2.6信号畸变修正

2.7试验结果分析

第3章 大跨屋盖风致响应频域分析法

3.1风振分析理论公式

3.2屋盖响应分析

3.3本章小结

第4章 大跨屋盖风致响应时域分析法

4.1本征正交分解基本原理

4.2时程分析法

4.3屋盖响应分析

第5章 结论和展望

5.1本文主要结论

5.2展望

参考文献

致谢