导读:本文包含了脉动风荷载模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高层建筑,顺风向脉动风速,横风向脉动风力,扭转向脉动风荷载
脉动风荷载模拟论文文献综述
孙业华[1](2019)在《高层建筑平扭脉动风荷载模拟及表面风场重构研究》一文中研究指出随着社会经济的发展和科学技术的进步,高层建筑向着高度越来越大、刚度越来越柔的趋势发展,对风荷载的作用显得特别敏感。在强风作用下,建筑振动过大导致的居住不适和建筑外围护损坏造成的财产损失事件时有发生。因此,高层建筑抗风设计不仅关注结构自身的安全性,对正常使用条件下居住安全性研究也显得非常必要。随着大量高层建筑安装非线性阻尼设备,需在时域内研究结构平扭风振响应,由此对作用在建筑物上动力风荷载的确定提出了新的挑战。本文研究大致可分为两个部分:高层建筑平扭脉动风荷载模拟和高层建筑表面风压场重构研究。主要内容包括以下几个方面:1、顺风向脉动风激励数值模拟与结构响应研究。对于符合拟定常假设的高层建筑,假定风荷载时间序列符合高斯分布是合理的。根据Davenport、Kaimal、Von Kármán提出的风速谱和Davenport提出的空间相干函数,采用谐波合成法分别模拟出沿楼层高度分布的顺风向脉动风速时程。对典型矩形高层建筑进行风振时程分析,结果表明:von Kármán谱模拟计算加速度根方差(RMS)值与我国荷载规范、美国圣母大学空气动力数据库(UND)加速度根方差(RMS)值基本一致,Davenport谱结果会过大估计加速度响应约25%,Kaimal谱结果会低估加速度响应约20%。在此基础上研究了考虑顺风向气动阻尼的结构响应规律,随着折减风速的增大,结构加速度响应根方差RMS减小5%~16%,结构顶部位移响应根方差RMS减小5%~20%。2、横风向脉动风激励数值模拟与结构风振响应。由于横风向涡激气动力与结构运动相关性较强,考虑楼层质量分布对建筑横风向脉动风力的影响,本文提出了一种改进的矩形高层建筑横风向脉动激励模拟方法。首先将沿建筑高度分布的横风向加速度谱和楼层质量转化为沿楼层高度分布的横风向惯性力谱,结合横风向力谱的竖向相干函数,模拟出沿建筑高度分布的横风向脉动力时间序列,所模拟的横风向力谱与目标谱吻合较好,能准确反映出横风向脉动力谱窄带宽峰值特性。研究表明:横风向第1阶结构振型占主导,第2阶振型对结构加速度贡献也较大。当结构2/3高度楼层设置黏滞阻尼器时,第2阶频率对应的功率谱峰值减弱较为明显,峰值统计值平均降低约为43.1%,因此计算加速度时至少考虑前2阶振型。在此基础上研究横风向气动阻尼效应,当折减风速约为10.02时,顶部位移出现最大横风向位移峰值,位移根方差增大约57.2%。结构抗风设计时应采取有效措施避开该范围的气动效应。3、扭转向脉动风荷载数值模拟与风致振动研究。考虑建筑层间转动惯量分布对建筑扭转向脉动扭矩力矩的影响,本文提出了一种矩形高层建筑扭转向脉动风荷载的模拟方法。首先提出的建筑顶部扭转角加速度公式与日本建议结果吻合较好,能反映不同厚宽比的扭转角加速度特征。利用达朗贝尔原理,将建筑层间转动惯量和扭转角加速度谱转化成层间扭转功率谱,结合扭转竖向相干函数,模拟出沿楼层高度分布的扭转向脉动风荷载时程。在时域内得到的扭转角加速度响应平均RMS略大于UND数据库结果10%左右,在统计意义上是一致的。此外,结构扭转加速度响应仍以扭转第一阶振型贡献为主。4、高层建筑表面脉动风压场的外推插值重构。为提高建筑边缘或角部区域风压场脉动风压外推插值重构计算精度,本文引入冯·卡门函数,提出了一种改进的POD-Kriging法。由于赫斯特指数和风场相关长度具有一定的先验性,可通过已知测量数据确定先验参数的取值,使该模型在计算过程中已经具有一定风压场统计特征。由重标极差法得到建筑迎风面的赫斯特指数在[0.75-0.85]范围,表明数据的时间序列具有长期记忆效应,属于自相似的随机过程。边角区域外推插值重构精度优于叁次样条插值方法和克里格线性变异函数模型。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-06-30)
董新胜,李勇杰,马捍超,张东,郭克竹[2](2017)在《超(特)高压变电站高耸结构避雷针脉动风荷载模拟》一文中研究指出近年来发生了若干起高压变电站高耸结构避雷针在风力作用下倒塌的事故,本文通过在事故变电站对季节性风进行实测,对随机脉动风速数值进行模拟分析,分别获得避雷针10、13、24、33、42、52m高度处脉动风速时程曲线及模拟谱、目标谱的对比。在得到风速时程曲线的基础上,对避雷针不同高度处的随机脉动风荷载进行了模拟。应用有限元分析软件对避雷针动力特性进行了仿真,表明避雷针在构架平面外的刚度要小于构架平面内的刚度,说明在风荷载作用下该类型避雷针更易于发生风来流方向的横向(构架平面外)振动。(本文来源于《电气工程学报》期刊2017年12期)
吕利民,陈波,谢文平,李鹏云[3](2015)在《大跨度输电线的脉动风荷载模拟》一文中研究指出以湛江地区某大跨度输电塔线体系为实际工程背景,研究大跨度输电线的脉动风荷载模拟问题。基于随机振动理论的输电线多维脉动风荷载模拟方法和脉动风荷载模型,采用有限元方法建立了该塔线体系的导线分模型,并考察其振动基频和振型。模拟结果表明:随着输电线节点竖向高度的增大,其脉动风速迅速增加;某一输电线的跨中节点脉动风速明显小于两端节点的脉动风速。(本文来源于《广东电力》期刊2015年08期)
陈颖,陈小兵,何微[4](2014)在《脉动风荷载时程数值模拟研究》一文中研究指出在工程结构日趋大型化、复杂化、超高超限化的今天,建筑结构风振响应的研究受到学术界、工程界的关注和重视,数值模拟方法生成脉动风时程对于掌握结构风振特性、减少风致灾害有很好的帮助作用。介绍了近地表层风场的基本特性,阐述了实际工程应用过程中的线性滤波法和谐波迭加法模拟脉动风时程的原理,重点对谐波迭加法模拟脉动风速时程的数学形成过程进行了研究。(本文来源于《建材技术与应用》期刊2014年05期)
司敏,陈波,刘元志,别世翔[5](2014)在《斜拉人行桥多维脉动风荷载模拟研究》一文中研究指出研究了大跨轻柔斜拉人行桥多维脉动风荷载模拟问题。首先基于多变量随机过程理论建立了桥梁结构风荷载模型的互谱和自谱表达式,进一步地基于相干函数考虑了塔-索-桥的风荷载相关效应。通过引入Fourier变换减小了随机过程模拟的计算量。在此基础上,以某实际的大跨度轻柔斜拉人行桥为工程背景,研究了其考虑塔-索-桥相关性的多维脉动风荷载特点和规律,并对模拟结果进行了验证和对比研究。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2014年08期)
汪瑞,李金华[6](2012)在《结合工程实例的扣塔脉动风荷载模拟及风振响应分析》一文中研究指出四川合江一桥的拱肋吊装采用扣塔斜拉扣挂施工,扣塔高144.91m,风荷载是结构的重要控制荷载。采用谐波迭加法模拟作用于扣塔上的脉动风速、脉动风压、脉动风荷载时程曲线。把扣塔简化为二维串联多自由度动力学模型。采用ANSYS瞬态动力学分析模块,计算扣塔风振响应,为风振控制提供依据。(本文来源于《特种结构》期刊2012年04期)
侯铂[7](2012)在《巨型框架减振结构脉动风荷载数值模拟及风振响应分析》一文中研究指出随着我国社会经济的迅猛发展和城市化进程的加快,越来越多的超高层建筑结构形式在城市中不断涌现出来。巨型框架结构正是在这种趋势下应运而生。这种结构形式具有整体性好、受力明确、施工速度快等优点。本文对巨型框架减振结构进行有限元时程分析,即在巨型框架的子框架底部增设隔振支座,以达到降低结构在脉动风作用下风振响应的目的。本文介绍了结构的振动控制原理与隔振支座的力学性能,同时阐述了自然界风的特性与结构顺风向荷载的计算理论,然后结合高层建筑风工程理论用MATLAB程序对脉动风实现了模拟,并对模拟结果进行了风谱验证。采用SAP2000软件对一个主框架五层、次框架四层的巨型框架结构进行弹性风振时程分析。论文分析了在不同的调谐比与阻尼比状态下巨型框架抗振结构与巨型框架减振结构的位移与加速度的变化情况,可以看出本案例的巨型框架分别存在一个最优调谐比与最优阻尼比。经有限元软件模拟分析得到抗振结构与减振结构的自振周期以及在脉动风作用下的位移、基底剪力、加速度等方面的风振响应,并对上述的响应结果进行了对比分析,希望能为工程设计提供一些借鉴。从分析结果可以看出:隔振支座能够显着改善巨型框架的受力性能,能够显着降低巨型框架抗振结构的风振响应。因此隔振技术在巨型框架的设计与施工方面具有广阔的研究前景与应用空间。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2012-04-01)
谢华平,张回,陈俊,尹志明[8](2011)在《输电塔脉动风荷载功率谱模型及时程模拟》一文中研究指出基于风洞试验得到输电塔线性一阶广义荷载谱,推导了输电塔顺风向、横风向基本脉动风压功率谱公式,给出了输电塔顺风向、横风向任意阶广义荷载功率谱及分段脉动风荷载功率谱公式.基于此功率谱,应用谐波迭加法,建立了脉动风荷载时程数值模拟方法.脉动风荷载功率谱不仅与来流的风速、风速谱、气动导纳有关,还与地面粗糙程度、塔架构件的投影面积及沿高度分布情况、压力系数等有关,广义荷载谱还与振型有关.以一窄基输电塔为例,用Matlab语言编程,计算了广义荷载和分段风荷载功率谱,模拟了脉动风荷载时程.算例分析表明,输电塔抗风分析中,横风向脉动风荷载虽然比顺风向小,但远没有到可以忽略的程度,建议考虑横风向脉动风荷载功率谱或施加横风向荷载时程.(本文来源于《湘潭大学自然科学学报》期刊2011年03期)
舒兴平,严兴华,邹浩[9](2011)在《通信角钢塔脉动风荷载模拟及风振响应分析》一文中研究指出针对作用于通信角钢塔的风荷载特点,将风荷载中脉动风视为平稳的高斯随机过程。从随机理论出发,考虑空间相关性,采用谐波合成法模拟出脉动风荷载的时程曲线。所采用的人工模拟风速时程曲线可应用于一般高耸结构的脉动风荷载模拟,符合风速随机过程的一般统计特征且具有很好的随机性。最后以通信角钢塔为工程背景,建立有限元模型,采用ANSYS的瞬态动力学分析模块计算了通信角钢塔结构的风振响应,并根据计算结果分析通信角钢塔结构风振系数的取值。(本文来源于《工业建筑》期刊2011年04期)
鲍侃袁,沈国辉,孙炳楠[10](2010)在《双曲冷却塔的脉动风荷载模拟和风致响应》一文中研究指出采用线性滤波法中的自回归模型(AR)法对冷却塔表面空间相关的多点脉动风压时程进行模拟,分析脉动风压在时域和频域上的分布特征,发现准定常假设不够准确.同时采用有限元方法对冷却塔的自振频率分布和模态特征进行讨论,发现冷却塔的自振频率较为密集,前40阶自振频率为1.0~2.2Hz.通过冷却塔在脉动风压作用下的瞬态响应分析,得到冷却塔各响应的时域和频域特征,描述响应中的背景分量和共振分量的分布特点,并探讨AR法中采样间隔的合理取值.通过对有限元瞬态分析的结果分析指出,风致位移响应在塔身颈部附近达到最大,Mises应力响应则在塔底附近达到最大值.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2010年05期)
脉动风荷载模拟论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
近年来发生了若干起高压变电站高耸结构避雷针在风力作用下倒塌的事故,本文通过在事故变电站对季节性风进行实测,对随机脉动风速数值进行模拟分析,分别获得避雷针10、13、24、33、42、52m高度处脉动风速时程曲线及模拟谱、目标谱的对比。在得到风速时程曲线的基础上,对避雷针不同高度处的随机脉动风荷载进行了模拟。应用有限元分析软件对避雷针动力特性进行了仿真,表明避雷针在构架平面外的刚度要小于构架平面内的刚度,说明在风荷载作用下该类型避雷针更易于发生风来流方向的横向(构架平面外)振动。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
脉动风荷载模拟论文参考文献
[1].孙业华.高层建筑平扭脉动风荷载模拟及表面风场重构研究[D].南昌大学.2019
[2].董新胜,李勇杰,马捍超,张东,郭克竹.超(特)高压变电站高耸结构避雷针脉动风荷载模拟[J].电气工程学报.2017
[3].吕利民,陈波,谢文平,李鹏云.大跨度输电线的脉动风荷载模拟[J].广东电力.2015
[4].陈颖,陈小兵,何微.脉动风荷载时程数值模拟研究[J].建材技术与应用.2014
[5].司敏,陈波,刘元志,别世翔.斜拉人行桥多维脉动风荷载模拟研究[J].武汉理工大学学报.2014
[6].汪瑞,李金华.结合工程实例的扣塔脉动风荷载模拟及风振响应分析[J].特种结构.2012
[7].侯铂.巨型框架减振结构脉动风荷载数值模拟及风振响应分析[D].合肥工业大学.2012
[8].谢华平,张回,陈俊,尹志明.输电塔脉动风荷载功率谱模型及时程模拟[J].湘潭大学自然科学学报.2011
[9].舒兴平,严兴华,邹浩.通信角钢塔脉动风荷载模拟及风振响应分析[J].工业建筑.2011
[10].鲍侃袁,沈国辉,孙炳楠.双曲冷却塔的脉动风荷载模拟和风致响应[J].浙江大学学报(工学版).2010