資源描述：
《格構(gòu)式塔架順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第23卷增刊2華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(城市科學(xué)版)Vol.23Sup.22006年12月J.ofHUST.(UrbanScienceEdition)Dec.2006格構(gòu)式塔架順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算111于秀雷梁樞果鄒良浩(1.武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,湖北武漢430072)摘要:基于格構(gòu)式塔架順風(fēng)向一階廣義荷載譜解析模型,提出了格構(gòu)式塔架順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算公式,這些簡(jiǎn)化公式將求格構(gòu)式塔架順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)的復(fù)雜積分變?yōu)楹?jiǎn)便的代數(shù)運(yùn)算.分別應(yīng)用簡(jiǎn)化公式和隨機(jī)振動(dòng)理論的頻域積分計(jì)算求得了三種典型格構(gòu)式塔架頂部位移和加速度均方根響應(yīng)值,將簡(jiǎn)化公式計(jì)算結(jié)果與積分計(jì)算結(jié)果相比較,相對(duì)
2、誤差都在5%以內(nèi).因此,本文提出的簡(jiǎn)化公式有較高的精度.關(guān)鍵詞:格構(gòu)式塔架;順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng);簡(jiǎn)化公式中圖分類號(hào):TU347;TU311.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):167227037(2006)S220008203格構(gòu)式塔架是廣泛應(yīng)用于生命線工程的結(jié)構(gòu)nS3(n)1.05F1a(nB?VH)2=21.5,(1)形式.這類結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)、高柔且小阻尼的特性,R[1+b(nB?VH)]3對(duì)風(fēng)荷載特別敏感,風(fēng)荷載是此類結(jié)構(gòu)的主要側(cè)式中,SF(n)為塔架一階線性振型廣義荷載譜;R1向荷載.近年來(lái),國(guó)內(nèi)外風(fēng)工程學(xué)者基于準(zhǔn)定常假為塔架一階廣義荷載均方根,其中R=(1?2)定,對(duì)格構(gòu)式
3、塔架順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)計(jì)算方法進(jìn)行2CMQVHAR,CM為塔架的基底均方根系數(shù),Q為空[1,2]了大量研究.但是,建立在準(zhǔn)定常假定基礎(chǔ)上氣密度,VH為塔架結(jié)構(gòu)頂部平均風(fēng)速,A為塔架的順風(fēng)向動(dòng)力風(fēng)荷載模型(不引入氣動(dòng)導(dǎo)納函數(shù))應(yīng)風(fēng)面輪廓面積,R為塔架實(shí)際面積與輪廓面積與建立在動(dòng)態(tài)風(fēng)荷載測(cè)試基礎(chǔ)上的順風(fēng)向動(dòng)力風(fēng)的比值,B為來(lái)流風(fēng)方向底部寬度;a和b為擬合[3]荷載模型相比較存在明顯的誤差.因此,研究建參數(shù).根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論,在順風(fēng)向風(fēng)力作用下結(jié)立在動(dòng)態(tài)風(fēng)荷載測(cè)試基礎(chǔ)上的順風(fēng)向動(dòng)力風(fēng)荷載構(gòu)順風(fēng)向位移響應(yīng)的譜密度可以寫成模型和相應(yīng)的風(fēng)振響應(yīng)計(jì)算方法就十分必要了.∞∞作者通過(guò)格構(gòu)式
4、塔架高頻底座天平測(cè)力風(fēng)洞試S(y)(z,X)=∑∑Uj(z)?j=1k=1驗(yàn),得到了典型格構(gòu)式塔架(通訊塔、輸電塔和電Uk(z)Hj(-iX)Hk(iX)SFF(X);(2)jk視塔)順風(fēng)向廣義動(dòng)力風(fēng)荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)忽略振型交叉項(xiàng)的貢獻(xiàn),(2)式可簡(jiǎn)化為上,建立了格構(gòu)式塔架順風(fēng)向動(dòng)力風(fēng)荷載解析?！轠3,4]22型.為了適應(yīng)格構(gòu)式塔架抗風(fēng)設(shè)計(jì)的需要,本Sy(z,X)≈Uj(z)?Hj(iX)?SFF(X),(3)∑jjj=1文根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論,研究并提出了格構(gòu)式塔架式中,Uj(z)為塔架第j階振型;Hj(-iX)和Hk順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算公式,將復(fù)雜積分變?yōu)?i
5、X)分別為第j階及第k階振型的復(fù)頻響應(yīng)函數(shù);簡(jiǎn)便的代數(shù)運(yùn)算.SFF(X)為第j階和第k階振型結(jié)構(gòu)順風(fēng)向廣義荷jk載互譜密度.1順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算公式只考慮第一階振型,則(3)式可寫為22Sy(z,X)≈U1(z)?H1(iX)?SFF(X).(4)根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論的頻域計(jì)算方法,應(yīng)用代11數(shù)運(yùn)算來(lái)簡(jiǎn)化基于格構(gòu)式塔架順風(fēng)向一階廣義荷將(1)式的廣義荷載譜表達(dá)式寫成載譜解析模型的塔架動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算過(guò)程.格構(gòu)式S3(n)1.05F1a(nB?VH)[3]Sf(n)=2=21.5,(5)塔架的順風(fēng)向一階廣義荷載譜公式Rn[1+b(nB?VH)]則收稿日期:200620921
6、2.作者簡(jiǎn)介:于秀雷(19802),男,碩士研究生;武漢,武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院(430072).基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50278073).增刊2于秀雷等:格構(gòu)式塔架順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算·9·S3(X)1.05與積分計(jì)算的結(jié)果的差異,選取了三種典型的格F1a[XB?(2PVH)]Sf(X)=2=21.5,RX{1+b[XB?(2PVH)]}構(gòu)式塔架(通訊塔、輸電塔和電視塔)進(jìn)行計(jì)算比(6)較,分別用本文提出的簡(jiǎn)化公式和基于隨機(jī)振動(dòng)于是理論的頻域積分公式計(jì)算了此三種典型的格構(gòu)式hh1塔架頂部的順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)(表1～4).SF1F1(X)=3∫2SP1P
7、1(X)SP2P2(X)?M∫00表1格構(gòu)式塔架的結(jié)構(gòu)參數(shù)(鋼結(jié)構(gòu)阻尼比0.01)R(z12置空率基階頻率?Hz1,z2,X)U1(z1)U1(z2)dz1dz2=32Sf(X)R,塔高長(zhǎng)×寬M塔架長(zhǎng)邊短邊長(zhǎng)邊短邊2(7)?m?m迎風(fēng)迎風(fēng)迎風(fēng)迎風(fēng)3式中,M為一階振型廣義質(zhì)量.把式(7)代入式通訊塔478×80.1520.1522.502.50(4)中可得塔架位移響應(yīng)均方根輸電塔478.95×6.770.1340.1411.832.47電視塔12726×22.50.3840.4250.530.53∞Ry(z)=∫Sy(z,X)dX=表2通訊塔順風(fēng)向響應(yīng)
