浅谈单层网壳结构风振响应的理论分析

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1、Y．786212分类号!U3uDc——密级——学校代号j壁鳗!学号2QQ232Q鱼Q2Q!】Q!◇聋南多蟹夕久誓SOUTHCHlNAUNIVERSITYOFTECHNOLOGY硕士学位论文单层网壳结构风振响应的理论分析学位申请人导师姓名及职称专业名称研究方向所在学院论文提交日期边建烽魏德敏教授结构工程大跨度空间结构建筑学院2005．04摘要本文以空间结构一网壳结构的风振破坏问题为研究背景，在理论上对网壳风振响应的机理、计算方法等进行了一系列研究。本文的研究工作主要包括以下三个部分内容：1、通过对风振响应机理的深入研究和分析，本文用前若干个真实模态结合平均风位

2、移来计算一个综合模态，计算中用该模态替代高阶模态，使得商阶模态的影响被考虑，而且在不失精度的前提下缩减了计算量。在频域内建立了网壳风振响应分析的三维梁单元模型，编制了相应的计算程序。从结构的几何特点和动力特性两个方面分析了模态互相关性的贡献，对考虑模态互相关的振型数量提出具体要求。2、利用综合模态法计算了单层球面网壳和单层柱面网壳的风振响应，得到了不同参数(几何、地貌、阻尼比)下的网壳风振响应的特点和规律。通过以上研究，本文认为三维空间网壳结构采用我国现行规范的荷载风振系数已不能反映其风振效应。文中提出了以节点位移总响应最大和总内力最大的响应风振系数作为结构

3、控制响应风振系数来反应脉动风的动力效应的观点，并且以表格形式给出了各种参数下的结构控制响应风振系数，供实际工程参考。3、利用线性自回归滤波器法(AR法)，编制了大跨空间结构风速时程模拟程序，通过算例验证了该方法对大跨空间结构具有良好的适用性。在此基础上，用大型通用有限元软件ANSYS进行了单层球面网壳的风振响应时程分析，并将计算结果与频域内的综合模态法的结果进行对比，从而检验了综合模态法的正确性。关键词：单层网壳；综合模态法；时程分析；AR法；响应风振系数华南理工大学硕士学位论文TheoryAnalysisonWind-inducedResponseforS

4、ingle-layerLatticedShellABSTRACTBasedonthewind。induceddamageofthespatialstructures--latticedshellsinengineering，thewind-inducedmechanicsoftheshells，thecomputationmethodandSOonarestudiedtheoreticallyinthisdissertation．Itmainlycomprisesthreeparts：1．Throughthestudyonthemechanicsofthew

5、ind—inducedresponseindetail，usingthefirstsometruemodesandthemeanwinddisplacementresponse，thequasi-modeiscalculated．whichcansubstitutethehightruemodeandmaketheeffectofthetruehighmodesconsidered．Thequasi—modemethodcanreducethecomputationworkswithoutlosingtheaccuracy．Deduce3-DFEMmodel

6、formulasforthewind-inducedresponseofthereticulatedshellstructuresinfrequency-domainandcomposethecorrespondingcalculationprogram．Themodescross—correlationcontributionisanalyzedfromtWOaspects：geometryshapeandthedynamicbehaviorofthelatticedshells．Thedetaileddemandofthemodenumbersconsi

7、deringthemodecross-correlationcontributionisputforward．2．Thewind—inducedresponseofthesingle—layersphericallatticedshellsandsingle—layercylinderlatticedshellsisresolvedwiththequasi—modemethod．Summarizetheresponse’Scharacteristicsunderdifferentparameters(geometryshape，sitetype，dampra

8、tio)．Throughtheabovestudy,