文档介绍：摘要桥梁气动弹性颤振——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龆绾稍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。关键词:结构,风,风致效应,脉动风,虚拟激励法
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褫磊妒咯弓月力/同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:
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第乱概述结构风致响应研究现状建筑物的风毁灾害频繁地给人们留下了难以磨灭的印记,造成巨大的生命财产损失。据有关资料统计,全球每年的风灾损失达亿美元,约占自然灾害损失的%。年“云娜ǚ缭斐晌夜憬≡人死亡,直接经济损失嘁谌嗣癖遥辏辽儆个强台风在我国东南、华南沿海地区登陆,造成数百人死亡,数十万间房屋倒塌和损坏,直接经济损失数百亿人民随着经济的发展和科学技术的进步,近二十年来,国内外建造了大量的重大工程项目。仅在上海陆家嘴地区,已建和拟建的滓陨系慕峁褂栋,滓陨系某卟憬ㄖ惺喽啊<苹械囊獯罄鸐大桥,主跨达多米。我国即将建成的苏通长江大桥,主跨达米。北京为迎接奥运会建造了大量的空间结构。建筑物的日益高大、轻柔化,风荷载在建筑结构中愈来愈重要,成为建筑结构设计的控制荷载之一。我国现行《建筑结构荷载规范》诖砩晕⒋笮突⒏丛化的结构体系时就已经力有不逮。当前,解决复杂结构风荷载问题的主要途径是采用风洞模型和计算机数值计算相结合的方法。在此背景下,本文总结已有的结构风致响应研究成果,编制可用于结构风致响应数值模拟的程序,具有很流固耦合是当前研究的一个热点和难点,涉及到计算固体力学、计算流体力学、窦际酢⒋笮头窍咝晕⒎址匠套榍蠼獾雀鞲龇矫妗】。本文的工作成果除了解决一般风致问题的外,还可以有效地应用于流固耦合数值模拟中固体域的求解,成为后续流固耦合研究的一个有机组成部分。风荷载可以分解成为平均风和脉动风,相应地可将结构的风致响应问题分币。强的现实意义。
.涤蚍治龇为平均风作用下和脉动风作用下的结构响应问题。平均风对结构的作用相当于静力作用,只要知道平均风的数值,即可方便地进行结构计算。脉动风对结构的作用是动力的,在脉动风作用下,结构将产生振动<虺莆=峁狗缯。本文主要关注的是脉动风作用下结构响应此降慕峁狗缯裣煊的研究,文中所提的风致响应除了特别注明外,皆指结构风振响应。结构风振响应问题包括脉动风荷载的表示以及结构响应的分析方法两方面的内容。对应于基本的动力方程而言,即动力方程右端项的构造,以及动力方程的求解。上世纪年代,,奠定了结构风致响应研