【摘要】:风振分析通常有时域法和频域法。由于索网结构具有非线性和频率密集性,采用随机模拟时程分析方法。根据风荷载的统计特性进行计算机模拟,采用P阶自回归滤波技术,人工生成具有特定频谱密度和空间相关性的风速时程;根据激励样本在时域内采用Newmark方法和Newton-Raphson法求解动力微分方程,得到响应样本;对响应样本进行统计分析求得风振响应的均值、均方差和相应的频谱特性。
风振分析通常有时域法和频域法。由于索网结构具有非线性和频率密集性,采用随机模拟时程分析方法。根据风荷载的统计特性进行计算机模拟,采用P阶自回归滤波技术,人工生成具有特定频谱密度和空间相关性的风速时程(激励样本);根据激励样本在时域内采用Newmark方法和Newton-Raphson法求解动力微分方程,得到响应样本;对响应样本进行统计分析求得风振响应的均值、均方差和相应的频谱特性。
大跨空间结构三维尺寸相近,风速时程具有时间和空间相关性。水平脉动风速谱采用Davenport功率谱;空间相关函数采用Davenport指数衰减形式函数以上式中n为频率(Hz),k为地面阻力系数,为10m高度处平均风速(m/s),z为受风点高度(m),v-z为z高度处平均风速(m/s),Cx、Cy和Cz为Davenport指数衰减形式函数的指数衰减系数,依次取16、8和10。
在风和结构耦合作用方面,在运动方程的风压F(t)中考虑结构振动速度u·(t)对风速v(t)的修正,即风压F(t)根据空气与结构之间的相对速度来计算,以部分考虑风和结构的耦合作用。(www.daowen.com)
式中,M为质量矩阵;K为刚度矩阵;C为Rayleigh阻尼矩阵,其中ωi、ωj、ζi和ζj分别为第i阶和第j阶模态的自振圆频率和阻尼比。
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