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结构风致效应基本理论与方法的研究
| 论文题名： | 结构风致效应基本理论与方法的研究 |
| 关键词： | 大跨度桥梁;结构响应;风致效应;脉动风;虚拟激励法;气动弹性颤振 |
| 摘要： | 对于高层、大跨结构而言，风荷载往往是设计中的主要荷载。脉动风作用下的结构响应是当前的一个研究热点。脉动风作用下结构响应问题主要涉及到脉动风的描述以及和结构响应的分析方法。国内外学者就这两个方面展开了广泛的研究，取得了很大进展。本文从基本的动力方程出发，把结构风致效应问题归结为动力方程右端项(脉动风荷载)构造和方程求解这两方面的问题，对结构风致效应的基本理论和方法进行总结和研究。 本文首先介绍了脉动风的描述方法。脉动风速具有零均值性和随机特性，可以采用湍流强度和湍流积分尺度进行描述，也可以根据脉动风速谱和相干函数等概率特性进行描述。文中详细介绍了各种可供实践采用的经验公式和理论模型，藉此可以对风进行有效的数学描述。 其次，本文介绍了各类气动弹性现象以及几种典型结构气动弹性问题的数学模型。气动弹性问题是结构风致响应问题中的一个难点，本文介绍了大跨度桥梁气动弹性颤振——抖振问题的数学模型，以及高层建筑如何考虑气动弹性问题，并介绍了一个膜结构的简化气弹力学模型，给出其数学模型。 风振响应的分析方法是本文的一个研究重点。本文系统地总结了当前的各种分析方法，并着重介绍了我国学者林家浩教授提出的一种新型高效的计算方法——虚拟激励法。本文详细介绍了虚拟激励法的基本理论，给出了基于虚拟激励法的结构风致响应计算流程与计算方法。经过大量的编程工作，完成了虚拟激励法风致响应的相关分析模块。应用该分析模块进行了大型网壳结构的风致响应计算，验证了计算方法及编制程序的正确性。 |
| 作者： | 蒋露 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 钱若军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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