浅论单层网壳抗风设计实用计算方法

《浅论单层网壳抗风设计实用计算方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学硕士学位论文单层网壳抗风设计实用计算方法姓名：李燕申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：何艳丽20050225摘要众多研究表明网壳结构的风敏感性并不亚于高层高耸、大跨桥梁结构；然而由于其受力作用是空间三维的，与高层或高耸结构相比，其风振分析的复杂性高多了。但我国现有的设计多沿用高层或高耸结构设计规范或采用一个很保守的值定义风振系数，这样进行网壳风振分析显然是不合理的。因此网壳结构抗风设计实用计算方法的研究具有十分重要的意义。频域法、时域法、随机振动离散分析法是三种主要结构风振训+算方法，对于节点数目庞大的网壳结构，

2、频域法依然是网壳结构风振研究的首选方法。本文从随机振动理论出发，在频域内直接求解网壳风振响应的统计值。根据推导步骤，编制了网壳风振频域法程序。考虑到网壳结构节点数目庞大，通过频域法直接考虑全部模态是不现实的，采用常规的频域分析方法，往往取前1卜2c阶振型，但不能说明包含了所有的主要贡献模态。所以本文采用频域内模态补偿法在频域内进行风振响应分析。本文根据网壳结构的特点提出了控制响应风振系数的概念。运用网壳风振频域法分别对三类常用的单层凯威特低&k6)型、短程线型、肋环型)球面网壳的风振响应特性进行系统研究，并把大规模参数分析作为基本

3、的研究方法。具体做法就是针对不同类型的网壳结构，选取了七类参数，在其常用变化范围内，进行大规模实际结构风振响应计算，考察参数对网壳风振响应特性的影响，然后对计算结果进行统计分析，提出了三种类型球面网壳抗风设计实用计算方法。同样对单层柱面网壳进行风振响应特性的研究，具体研究方法与球面网壳的研究方法类似。最后针对柱面网壳三类边界条件的不同，提出了柱面网壳抗风设计实用计算方法。为了使本文的研究结果能简便地应用于工程实际，本文把提出的单层球面与柱面网壳的风振系数表编成了小程序，可同其他空问结构软件做接口。关键词频域法，模态补偿，风振响应，

4、节点位移风振系数，单元内力风振系数ABSTRACTMuchresearchshowsthatreticulatedshellstructuresaresensitivetowindastallbuildings，towersandlongspanbridges．Butasthiskindofstructureis3一DFEMstructure．itswindvibrationdynamicanalysisismorecomplexanddifficult，comparedtotallbuildingsandtowers．Nowth

5、ewindloaddesignofthiskindofstructurefollowsthehighrisestructurecodeorwind—inducedvibrationcoefficientofthiskindofstmctureisselectedaccordingtoexperience，whichisnotright．Soresearchonpracticalwind—resistantdesignmethodofreticulatedshellshasimportantsignificanceTherearet

6、hreekindsofmethodsforwind—inducedvibrationofreticulatedshellssuchasfrequencydomainmethod，timedomainmethodandrandomvibrationdiscretemethod．Thefrequencydomainmethodisstillfirstselectedforreticulatedshellswithenormousnodenumbers．Basedonrandomvibrationtheory，thetheoryanda

7、lgorithmareformulatedinfrequencydomainforwind—inducedvibrationanalysis．Accordingtosteps，aspecializedprogramisdevelopedandcanbeusedforwindvibrationanalysis．Becausereticulatedshellshaveenormousnodenumbers，itisnotrealistictoincludeallmodesincalculation．Normalfrequencydom

8、ainmethod，onlyconsidering10—20ordermodes，cannotcontainalldominantcontributionmodes，thereforethepaperadoptedmodecompensationm