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大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)致抖振響應(yīng)研究

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大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)致抖振響應(yīng)研究

第39卷第11期土木工程學(xué)報(bào)V01.39NO.112006年11月CmN&CⅣILENGINEEIt】嘴GJOURNALNov.2006

大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)致抖振響應(yīng)研究

顧明周匣毅黃鵬

(同濟(jì)大學(xué),上海200092)

摘要:建立基于非定常風(fēng)荷載的大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)致動(dòng)力響應(yīng)的試驗(yàn)和分析方法。該方法采用多通道測壓系統(tǒng)擴(kuò)大

同步測壓點(diǎn)的數(shù)目,更全面地獲得屋蓋表面風(fēng)壓的時(shí)空特性,為準(zhǔn)確計(jì)算結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)奠定了基礎(chǔ)。在動(dòng)力分析

方法上應(yīng)用CQC法計(jì)算屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng),考慮多模態(tài)及模態(tài)問的耦合影響,編制了結(jié)構(gòu)風(fēng)致動(dòng)力效應(yīng)計(jì)算

程序SWDP。最后對(duì)上海鐵路南站工程屋蓋結(jié)構(gòu)的抖振響應(yīng)結(jié)果進(jìn)行了計(jì)算和分析。結(jié)果表明,采用多通道測壓

系統(tǒng)可以有效地?cái)U(kuò)大同步測壓點(diǎn)的數(shù)目;基于非定常風(fēng)荷載的CQC方法是計(jì)算復(fù)雜大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)的有

效方法;背景響應(yīng)對(duì)于總響應(yīng)的貢獻(xiàn)通常是不可忽略的。

關(guān)鍵詞:大跨屋蓋結(jié)構(gòu);、非定常氣動(dòng)力;多通道測壓系統(tǒng);CQC法;動(dòng)力響應(yīng)

中圖分類號(hào):TU312+.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1000.131X(2006)11-0037.06

Astudyonthewind-inducedbuffetingresponsesoflarge-spanroofstructures

GuM譏gZhouXuanyiHuangPeng

(TongjiUniversity,Shanghai200092,China)

Abstract:Asystematicmethodisdevelopedfortestandanalysisofthenon—steadywindpressuredistributionsinwindtunneltestofwind—induceddynamicresponsesoflarge—spanroofstructures.Theparalleltube-manifoldsystemisappliedtoaugmentthenumberofsimultaneousmeasuringpointstoensurethatthenon—steadywindpressuresonalarge—spanroofcanbeobtainedsimultaneouslyfromtherigidmodelwindtunneltest.Thewind—inducedbuffetingresponsescanbecomputedbyusingthemode-superpositionmethod(CompleteQuadraticCombinationmethod),totakethemodalcouplingeffectsintoaccount,andacorrespondingcomputercode—SWDPisdeveloped.ThecharacteristicsofthebuffetingresponsesoftheroofstructureoftheShanghaiSouthRailwayStationareanalyzed.Theresultsindicate:(1)theparalleltube—manifoldsystemcaneffectivelyextendthenumberofsimuhaneousmeasurementpointsofwindpressures,(2)thenon—steadywindload—basedCQCmethodcanbeeffectivelyemployedforcomputingthedynamicresponsesoflargeroof,structures,and(3)thebackgroundcomponentsusuallycontributesignificantlytothetotalbuffetingresponses.

Keywords:large--spanroofstructure;non--steadywindpressure;paralleltube--manifoldsystem;completequadraticcombinationmethod;dynamicresponse

E-mail:minggu@mail.tongji.edu.ca

近年來結(jié)構(gòu)形式新穎的大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)大量涌對(duì)于高層建筑順風(fēng)向響應(yīng),基于準(zhǔn)定常假設(shè)的抖現(xiàn)。大跨度空間結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、柔性大、阻尼小,風(fēng)荷振計(jì)算方法可以得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果。但對(duì)于具有載通常是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制荷載;另外,這類結(jié)構(gòu)模態(tài)復(fù)雜外型的大跨度屋蓋結(jié)構(gòu),動(dòng)力風(fēng)荷載一般不滿足密集,高階模態(tài)對(duì)風(fēng)振響應(yīng)的貢獻(xiàn)很大。因而在進(jìn)行準(zhǔn)定常假定。也就是說,如果將準(zhǔn)定常假設(shè)用于復(fù)隨機(jī)風(fēng)振響應(yīng)計(jì)算時(shí),要考慮多模態(tài)的貢獻(xiàn)及不同模雜大跨空間結(jié)構(gòu)的風(fēng)致振動(dòng)計(jì)算,得到的結(jié)構(gòu)響應(yīng)態(tài)之間的耦合效應(yīng)。結(jié)果可能會(huì)有較大的誤差舊]。

直接運(yùn)用風(fēng)洞試驗(yàn)得到的非定常氣動(dòng)力計(jì)算大跨

基金項(xiàng)目:國家創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金(50321803)空間結(jié)構(gòu)的振動(dòng)是一種合理的方法。Nakamllra作者簡介:顧明,博士,教授

收稿日期:2004.11.19(1994)通過剛性模型試驗(yàn)得到風(fēng)壓力,采用經(jīng)驗(yàn)性

萬 方數(shù)據(jù)


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