不规则高耸柔性结构多模态风振系数的研究

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1、浙江大学硕士学位论文摘要对于高耸柔性结构，风荷载往往是起控制作用的设计荷载。对于质量和刚度沿高度不变或者均匀变化的高耸结构，规范给出了相应的计算方法。但是对于刚度或质量沿高度呈不规则变化的高耸结构，规范建议采用随机振动理论计算而并没有给出具体的计算方法。然而，刚度或质量沿高度有突变的高耸结构恰恰是应用较多的。实际上，各地每年都有不少高耸结构因大风作用而受损甚至倒塌，这些事故的发生一个重要原因是对风荷载计算的失误。风荷载计算中，最关键的是风振系数的计算。风可以看成是平均风和脉动风的叠加。在实际工程应用中，对脉动风的考虑是通过平均风等效作用乘以一个放大系数——风振系数

2、的方法来考虑的，因此，对不同结构的风振系数的研究至关重要。本文介绍了高耸柔性结构风振系数的规范计算方法以及随机振动理论求解方法；对多模态下的高耸结构风振系数的计算步骤进行了归纳和整理，并用MATLAB程序编制了相应的风振系数求解程序；利用自编程序进行不同工况下的结构风振系数计算，并对附有集中质量的高耸结构进行单模态和多模态下的风振系数对比；结合某市办公楼顶50m高钢结构塔的风振倒塌分析，针对刚度、质量、外形有突变高耸结构提供一种风荷载求解的思路，供工程实际参考。关键词：高耸柔性结构风振系数多模态随机振动理论质量刚度突变II浙江大学硕士学位论文AbstractFor

3、high-riseflexiblestructure，windloadisusuallythedominantload．Thenationalstructuraldesigncode(NSDC)hasgivenaseriesofcomputationalmethodsforhigh-rise$1rUCIuI瑚withl'Ogularquali：tyandstiffnessdism'bution．However,forthosewithirregularlychangingstiffnessOrqualityslruetures，nOspecificanalytic

4、alOrcomputationalmotlaodⅥ憎sissued；onlytherandomvibrationtheoryWlISrecommendedinsuchstructuralanalysis．Inengineeringpractice，howovor,irregularhigh-risostructur姻锄沱widelyapplied．Everyye虬there1t1"emanyhigh-risestructuraldamage01"ev姐structuralcollapseduetohighspeedwindexcitation,inwhichmis

5、calculationofthewindloadmaybeoneoftlaemainreasonthathascausedtheseaeeidents．Thekeypojntofwindloadeomputationistodeterminethewindinducedvibrationcoefficient．WindCallberegardedasthesuperpositionofaveragewindandfluctuatingwind．Inpractice，totakeconsiderationofthefluctuatingwind’sinfluence

6、，theaveragewindloadismultipliedby趾amplitieationcoefficient，namelywindinducedvibrationcoefficient．Therefore，thestudyofwindinducedvibrationcoefficientofdifferentstructuresisofgreatsignificance．Thispaperfirstlyintroducesthecomputationalmethodsofthewindinducedvibrationcoefficientofhigh．ri

7、seflexiblestructureinrelevantdesigncodes．Thenrandomvibrationtheorymethodforeomputingthewindinducedvibrationcoefficientispresented．Atterthat，theprocedureofcomputingmulti-modalwindinducedvibrationeoeffieiontofhigh-riseflexiblestructureissummarized，andthatcomputingprocedureisprogrammedus

8、ingMA