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原文传递高耸结构风振计算方法研究

论文题名：	高耸结构风振计算方法研究
关键词：	高耸结构;风振计算;风洞试验;ANSYS谐响应分析;高耸桥塔
摘要：	高耸结构具有高度高、刚度小、对风荷载敏感等特点，随着社会需求的提高和技术的进步，高耸结构日益向着更高、更轻、更柔的方向发展，使得其对风荷载的敏感性进一步增强。论文以研究高耸结构风振计算方法为研究目的，采用气弹模型风洞试验与理论计算相结合的研究方法，并推导利用ANSYS谐响应分析进行结构风振计算的方法。主要工作内容为以下方面：　　 1、以高耸桥塔为原型，设计气弹模型进行风洞试验，采集在不同风向角下桥塔抖振响应，并利用改进的谐波合成法，对桥塔风场进行了模拟，生成了桥塔结构离散点处水平方向脉动风速时程。在时域内计算桥塔顺风向风振响应结果，并与风洞试验得到的位移响应时程进行对比与分析。　　 2、主要考虑建筑结构沿顺风向和横风向两个方向振动模态，设计气弹模型进行风洞试验。模型四周及项部表面布置测压孔，试验时对模型表面压力和振动位移响应同时采集。在大型通用软件ANSYS中建立与试验模型相对应的有限元模型，以试验数据中的模型表面压力时程为等效风荷载对有限元模型进行瞬态分析，得到模型位移响应时程并与风洞试验得到的位移响应时程进行对比与分析。　　 3、推导利用ANSYS谐响应分析进行结构风振计算的方法，并编制相关处理程序。对风洞试验得到的结构表面压力时程做快速傅里叶变换，将压力由时域转化为频域，并以复数形式表示，利用ANSYS中谐分析模块，以压力频谱为荷载，对有限元模型进行谐分析，得到响应的频域结果，再根据谐波合成由频域结果转化为时域结果，与时域内计算结果对比与分析。
作者：	王峰
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	李加武;刘健新
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文