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《电梯井道对自立塔架的风振响应》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第19卷第3期Vol119No13特种结构2002年9月Sept.2002电梯井道对自立塔架的风振响应乐俊旺陈勇孙炳楠(国家广播电影电视总局设计院北京100045)(浙江大学土木系杭州310027)(DesignInstitute,theStateAdministrationof(CivilEngineeringDepartment,Radio,Film&TV,Beijing100045)ZhijiangUniversity,Hangzhou310027)摘要多功能高耸电视塔的电梯井道,其质量、刚度以及与自立塔架的连接关系直接影响到整个结构的风振效应。本文采用风振时程分析程序对具体实例进
2、行了计算分析,研究了井道对塔架的风振影响,得到了对工程设计有一定实际意义的结论。关键词电梯井道自立塔架随机振动风振ABSTRACTForelevatorwellholeinmulti2purposehighrisetower,itsmass,rigidityandconnec2tiverelationwithtowerhaveinfluencedirectlyonwind2inducedvibrationeffectoftotalstructure.Inthispa2per,theconcreteexamplewascalculatedandanalyzedbyanalysisprogr
3、amoftimeprocessofwind2inducedvibration,andtheinfluenceofwellholeonwind2inducedvibrationoftowerwasalsoresearched.Aconclu2sionofpracticalsignifcanceforengineeringdesignwasobtained.KEYWORDSElevatorwellholeTowerRandomvibrationWind2inducedvibration引言脉动风作用下,结构产生风振效应,必须采用动力具有多功能综合利用的高耸电视塔,都设有电分析的方法。本文仅讨
4、论塔架在脉动风作用下的梯井道(包括周围走梯及围护结构)。风荷载是一风振响应,因此,风荷载采用平均风速为零的脉动种随机荷载,当其作用于塔架及井道上时,会使结风。由于实际风速记录的时距较长,并不能满足风构产生风振效应。考虑到井道对整个塔架的风振振时程的要求,必须采用模拟的风速时程曲线。效应的影响,在电视塔工程的抗风设计计算中,通Darvenport在总结了世界各地的风速时程记录和风常采用2种简化方法:一是当井道截面刚度远小于洞实验记录后,提出了著名的适用于结构计算的谱[1]塔架刚度时,假设井道完全依附于塔架上,仅将井函数S:2道各段的挡风面积和质量分配到与塔架连接的相S(z,f)=4kV¨2
5、xV(10)24/3f(1+x)应的质点上,不计井道的截面刚度;另一是当井道(1)1200f具有较大截面刚度(如容纳多部电梯),具有较大质x=V…(10)量时,井道对塔架可能起到一种阻尼或相互制约作式中,f为频谱,V…(10)为10m处平均风速,kV¨(10)为剪用,这时考虑井道的截面刚度,也就是增加塔架相切速度。根据Darvenport谱,采用了三角函数法模应质点的截面刚度。本文通过实例分析,对2种方拟风速时程曲线[2],其相应的谱与Darvenport谱如法作了探讨,并得到了电梯井道与自立塔架在4种图1。连接情况下的分析结果和相应的结论。21风振时程分析一、计算理论研究随机荷载下的结
6、构动力效应,一般采用风荷载是随机荷载,本文采用基于随机振动理的随机理论分析分为理论计算分析和数值计算分论的风振时程分析方法,对其进行了计算分析。析,本文采用数值分析方法来计算塔架和井道的11风荷载风振。数值分析方法中的振型叠加法,能够反应风由脉动风和平均风2部分构成,在平均风作各阶振型对结构风振效应的影响。由于自立塔架用下,结构产生侧移,一般采用静力分析方法。在和电梯井道各自对各阶振型的影响随着各种连接SPECIALSTRUCTURESNo132002—21—SPST特种结构2002年第3期情况而不同,因此采用振型叠加法,能够较准确地定并与时间有关的已知函数,又称为广义荷载;3反应电梯井
7、道和自立塔架的相互关系,本文采用Mm与已知的质量矩阵及振型有关,称为广义质了基于振型叠加法的时程分析程序。量;ωm是自振频率。因为对于每一个振型都可以建立(4)式,所以动力方程(3)的求解被简化为一系列的独立微分方程(4)的求解。最后采用振型叠加得到结构对应于荷载时程{Fs}的位移时程及加速度时程。图1模拟脉动风的自功率谱(高度为30m)首先计算出结构的各阶自振频率和相应的振型矢量:ω1,ω2,⋯,ωn;{d0}1,{d0}2,⋯,
