进行风振瞬态分析后,获得各样本的响应时程。对某个样本i的某种响应(如位移和内力等)时程进行数值统计,求出响应均值、均方差σi,按下式计算该样本的响应最大值Ui和风振系数βi。对所有样本的风振系数进行统计,确定该响应的结构整体风振系数β,用于结构风载静力分析。
式中,μ为峰值因子或保证系数。由于μ涉及安全度,各国可有不同标准。根据我国可靠指标规定的数值,我国规范μ取值在2.2(保证率98.61%)左右,因此μ取值2.2。
(1)选择典型节点和单元作为样本,各风振响应时程见图4-43~图4-46所示。可见,索网节点位移、面索应力和支座径向位移的变化幅值都较小,而下拉索的应力变化极值约为65MPa,拉力变化极值约为9kN。
图4-43 典型索网节点竖向位移时程(m)
图4-44 典型面索应力时程(N/m2)
图4-45 典型下拉索应力时程(N)
图4-46 典型滑动支座柱面径向位移时程(m)
(2)下拉索应力响应统计。由于结构风振分析的初始状态为初始荷载作用下的平衡态,因此在风振前结构存在初始位移和初始内力,这对早期风振的结构状态有一定影响,并影响到风振响应统计值。为避免这个影响,风振参数从10s开始统计,且风振各响应值均减去了初始状态下的相应值,得到纯风振下的响应值。
考虑到风振主要对下拉索影响较大,因此对各五分之一主轴上的下拉索风振应力进行统计,结果见表4-21、图4-47~图4-50所示。可见:
①下拉索风振应力的平均值为10~63MPa(拉力1.4~8.8kN),最大值为20~115MPa(拉力2.8~16.1kN),风振系数为1.6~2.5。
②从内向外,下拉索风振应力平均值总体增大,但最外环由于受风面积小,所以较低。
③从内向外,下拉索风振系数总体减小,建议总体风振系数取2.0。(www.daowen.com)
④轴线4和5位于风向的上游,轴线2和3位于风向的下游,轴线1正好位于中间,因此轴线4和5的下拉索风振应力统计参数较大。
⑤未见明显的共振现象。
表4-21 五分之一主轴的下拉索风振应力统计
续表
注:第1环为最内环,其他环从内向外递推。
图4-47 主轴下拉索风振应力的平均值
图4-48 主轴下拉索风振应力的均方差
图4-49 主轴下拉索风振应力的最大值
图4-50 主轴下拉索风振应力的风振系数
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