非高斯风作用下输电塔极值响应研究

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1、［ｆｌｏｒａｌ為又遺乂ＳＯＵＴＨＷＳＳＴ．ＡＯＴＯＮＣＵＮ，ＶＥＲＳ，ＴＶＷ：丨肩｜＾｜＾＾＾＾＾ｗ－ｊｉ＾ＰＭ＾Ｗ士学位论文ｆｅ，＿＇：＃Ｍ藝：ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ‘，義：９？论文题目：非高斯风作用下输电塔极值响应研究，＿＿■純：術■ｉ＾ｐ学科专业：结构工程．级年级：＿ｒ—，研究生：常国财指导老师：—％４＊警，国内图书分类号：丁密级：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文非高斯风作用下输电塔极值响应研究年级二—二级０姓名

2、常国财申请学位级别工学硕士专业结构工程指导老师黄国庆教授二零一五年四月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ：．Ｄ．ＣＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＥｘｔｒｅｍｅＲｅｓｐｏｎｓｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＴｏｗｅｒ－ＵｎｄｅｒＮｏｎＧａｕｓｓｉａｎＷｉｎｄＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｉｉｄｉｄａｔｅ：ＧｕｏｃａｉＣｈａｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇｐｐｇ

3、Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＧｕｏｑｍｇＨｕａｎｇＡｐｒｉｌ，２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．口保密，在年解密后适用本授权书；ｙ、２．不保密。［吏用本授

4、权书“”（请在以上方框内打＾／）学位论文作者签名：指导老师签名丫量１分：：０曰期．日期＾２１＾丨ｆ西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．介绍了风的基本特性以及结构随机振动的基本理论。２．采用谱表示法编制了多点高斯脉动风速的模拟程序，分别模拟多个平均风速下的脉动风速时程。３．采用转换过程理论（其中转换方程采用Ｈｅｒｍｉｔｅ模型）结合相关函数转换法模拟指定峰度和偏度的非高斯风场，其中非高斯风场的平均风剖面和脉动风谱与高斯风场相同。一４．针对某实际输电塔结构，使用

5、有限元软件ＡＮＳＹＳ建立有限元模型。采用瞬态分析法计算高斯风场和非高斯风场作用下结构的动力响应，其中每个风速下计算５０个动力响应样本，以便于后续统计分析。５．对比分析两种风场不同风速下结构动力响应结果的均值、标准差、偏度、峰度、功率谱密度。研究两种风场下这些参数随平均风速大小的变化规律，讨论脉动风的非高斯特性对这些参数的影响。６一．采用全域最ＣＥＲ法分别研宄两种风场平均风速下ｌＯｍ大值法和Ａ每ｉｎ的极值响应，结合平均风速的概率分布（Ｒａｙｌｅｉｈ分布）得到输电塔结构的综合短期极值分布。ｇ在假设一一ｌＯｍｉｎ的极值独立同分布的前提

6、下计算出１０年遇和５０年遇的极值响应。例一７如５０年遇的极值在ｌＯｍｉｎ的综合短期故值分布中对应着３．８ｘｌ（ｒ的超越概率。对比两种风场下的结果发现，非高斯风场引起的长期极值响应比高斯风场下的结果大。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研宄工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全一了解违反上述声明所引起的切法律责任将由本人承担。学位论文作盤名：今？日期：西南交通大学硕士研究生学位论

7、文第Ｉ页摘要风灾是输电线塔的主要灾害作用，我国输电塔的设计规范中，脉动风都假定为平稳高斯的随机过程。对于开阔地带的大气边界层风，这种假定是合理的。但是实测数据表明一，在些复杂地形如山区、丘陵地区，脉动风具有很明显的非髙斯特性。准确描述荷载的概率特征并计算出结构的长期极值响应是基于性能的结构设计的必要条件，但是目前输电塔的设计规范中并没有体现出这一点。本文研宄高斯风场和非高斯风场作用下输电塔结构的极值响应：，主要做了以下工作、采用谱表示法模拟了顺风向的高斯风场，根据指定的非高斯脉动风的功率谱密度ｉ偏度和峰度，釆用转换过程理论

8、模拟非髙斯风场，其中转换方程釆用Ｈｅｒ