圆柱面巨型网格结构风振响应及参数分析.pdf

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1、四川建筑科学研究第39卷第5期SiehuanBuildingScience2013年l0月圆柱面巨型网格结构风振响应及参数分析王海顺，贺拥军(1．武汉都市环保工程技术股份有限公司，湖北武汉430071；2．湖南大学土木工程学院，湖南长沙410082)摘要：采用时程分析法对圆柱面巨型网格结构的风振响应特性进行了研究，然后对结构的风振性能进行了系统的参数分析，了解了几何、结构、阻尼比、气动等参数变化对结构风振响应规律的影响。最后对结构风振系数进行了讨论，给出了可供该类结构抗风设计参考的风振系数建议值。关键词：巨型网格结构；风

2、振响应；风振系数；参数分析中图分类号：TU356文献标志码：A文章编号：1008—1933(2013)05—066—05Wind—inducedvibrationandparametricanalysisofhugecylindricalreticulatedstructuresWANGHaishun，HEYongjun(1．ChinaCityEnvironmentProtectionEngineeringLimitedCompany，Wuhan430071，China；2．CollegeofCivilEngineeri

3、ng，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Dynamicresponseofwind—inducedvibrationandsystematicparameteranalysisofhugecylindricalreticulatedstructureiscarriedoutusingtimedomainsolution，andtheefectsofgeometricparameters，structuralparameters，dampingratioparame

4、tersandaerodynamicparametersareobtained．Atlast，throughanalyzingwind—inducedvibrationeoefiqcientofstructure，suggestedvalueispresented．whichcanbeusedforthereferenceofthewind—resistancedesignofhugecylindricalreticulatedstructures．Keywords：hugereticulatedstructure；dy

5、namicresponseofwind-inducedvibration；wind-inducedvibrationeoet~cient；parametricanal—ysis(相应高度约为3．6m)，主体结构的网格数为4×0引言4，立体桁架梁上弦网格数n为6，主体结构杆件采圆柱面巨型网格结构是为适应空间结构向超大用+140×4．5，边界约束条件为两纵边上、下弦固定跨度发展而提出的一种新型结构体系，文献[1-2]已铰支；子结构采用平板网架，网格数为9×9，杆件采对其形体、力学模型、受力性能、稳定特性、动力特性用+76×4

6、．0，子结构周边铰支。所有杆件均采用和抗震性能等方面作了较为全面的研究，而其抗风Q235无缝钢管，焊接球节点。结构阻尼比取为性能却鲜有研究。实际上，随着网格结构向超大跨、0．02，屋面附加均布荷载为1．0kN／m，支承于高度轻质化方向发展，风荷载往往成为结构设计中的控为10m的高台上。制荷载。因此，本文在上述研究基础上，对该结构的结构平面图及部分子结构位置编号如图1所风振性能进行研究，以求为该结构的工程抗风设计示，为清晰起见，图中子结构未全画出。风向沿方提供理论依据和指导。向，由于对称性，取结构在纵向的一半作为研究对象，

7、立体桁架拱杆件及节点自拱端部起沿向依次1计算模型编号为1，2，3⋯，立体桁架梁杆件及节点自梁端部结构基本模型的有关参数如下：节点总数为起沿Y向依次编号为1，2，3⋯，子结构编号规则与3469，单元总数为12753，主体结构跨度为80ITI，之相同。针对上述结构模型，采用AR模型模拟具矢跨比为厂／B为0．2，立体桁架梁高度系数为1．2有时间和空间相关性的各节点风速(荷载)时程。2风振响应基本性能分析收稿日期：2012-05-03作者简介：王海顺(1981一)，男，河南安阳人，硕士，研究方向：钢结风一般分为平均风和脉动风，结

8、构响应的均值构。E—mail：whs0087@163．com在一定程度上反映了平均风(等效静风)的作用效王海顺，等：圆柱面巨型网格结构风振响应及参数分析67蚤露2中可以看出，各类杆件的风振内力在拱向基本呈瑚啪啪卯对称分布，且在与纵向梁交叉处出现极值，上、下弦杆是主要的受力杆件，结构最大风振响应值出现在结构背风面拱底部