浅谈刚性悬挑平板网格结构风振响应研究

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1、北京工业大学硕士学位论文刚性悬挑平板网格结构风振响应研究姓名：罗敏杰申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：张毅刚20070501摘要刚性悬挑平板网格结构广泛应用于中小型体育场，然而目前针对悬挑结构风振理论却没有得到很好的发展。由于缺乏相关的研究可供参考，使得在该类结构的设计过程中往往凭经验选取一个风振系数进行设计计算。因此，本文分别基于频域分析法和时域分析法的理论，编写风振响应计算程序用来求解与分析结构风振响应。本文工作主要有以下几个方面：(1)脉动风精确分析方法的研究。本文针对刚性悬挑平板网格结构可能存在高阶模态贡献系数较大的特点，采用频域法计算结

2、构风振响应，并引入模态参振系数及累积模态参振系数，从能量的角度来识别风振响应的主要贡献模态及判断选取的参振模态的合理性。以及通过理论分析及算例验证分析了模态耦合项的取舍对风振响应计算所带来的影响。(2)刚性悬挑平板网格结构的时程分析法的研究。本文对刚性悬挑平板网格结构进行风振响应的时程分析，并与频域法的风振响应计算结果进行了对比。另外，本文将模态叠加法引入到刚性悬挑结构的时程分析中，采用线性滤波法中的自回归(Auto-Regressive，AR)模型模拟广义脉动风压的时程曲线，求出结构响应的时间历程，得到结构动力反应的全过程。(3)刚性悬挑平板网格结构风

3、振系数的研究。采用本文自编计算程序对影响悬挑屋盖结构位移风振系数大小的各因素进行参数分析，得到刚性悬挑平板网格结构风振系数的变化规律，以供结构设计参考和使用。关键词：刚性悬挑平板网格结构：风振响应：频域分析法：模态叠加法：模态参振系数；时程分析；风振系数ABSTRACTABSTRACTTherigidcantileveredflatgirds仕uctL】rehasbeenwidelyappliedforvariousstadiums．butthetheoryofwind—inducedvibrationandequivalentstaticwindloa

4、dofcantilevereds仃ucnlrehasnotbeenwelldevelopedyet．Thelackofsuchtheorywillmakedesignersalwaysdependontheirsexperiences．SomypaperdesignedaprogrammetosoIvetheproblemofwind—inducedvibrationinfrequencydomainmethodandtimedomainmethod．Myresearchismainlyfocusedonthefollowingaspects：(1)Ac

5、curateandhighefficientcomputingmethodsofwind—inducedvibrationresponses．Theflatgirds仃uchlreofrigidcantileveredislikelytoexistthelargecontributionsofhi：gh—ordermodestothewind—inducedresponse．Basedonfrequencydomainmethod，mypaperintroducedthemodecontributionfactorandtheaccumulativemo

6、decontributionfactor．themodecontributionfactorcanbeidentifieda11modescontributabletothewind—inducedresponse，andjudgedthereasonabilityofcomputingmodes．Mypaperanalysedthecontributionofcouplingtermsbetweensmodestothewind—inducedresponsebased0171theanalysisoftheoryandexample．(2)There

7、searchoftimedomainanalysismethodtotheflatgirdstructureofrigidcantilevered．Mypaperanalysedthewind—inducedresponseofrigidcantileveredsmlchlreintime—domain，andcomparedwiththeresultofwind—inducedresponseinfrequencydomainmethod．Mypapertookthemodesuperpositionmethodintothetime-domainan

8、alysismethodfortherigidcantileveredstnlc