某钢结构气象塔在时程风荷载作用下考虑P-Δ效应的动力时程分析

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1、整理：空气过滤器http://www.iguolvqi.com/第25卷第4期结构工程师VoI．25．No．42009年8月StructuralEngineersAug．2009某钢结构气象塔在时程风荷载作用下考虑尸一厶效应的动力时程分析李亮李国强陈军武(1．同济大学建筑工程系，上海200092；2．西安有色冶金设计研究院，西安710001)摘要根据线性过滤器中的自回归模型，借助数值分析软件MATLAB编写了频域转换时域程序，模拟了场地上不同高度处的具有空间相关性的时程风荷载，然后利用有限元软件SAP2000对钢结构气象塔进行

2、时程风荷载作用下动力时程分析，得到气象塔的时程位移、时程速度和时程加速度响应，并将静力风荷栽位移响应与时程位移峰值响应进行对比，作了误差分析。关键词线性过滤器，空间相关性，时程风荷载，动力时程分析DynamicTimeHistoryAnalysisofaSteelMeteorologicalTowerunderTimeHistoryWindLoadLILiang·LIGuoqiangCHENJunwu(1．DepartmentofBuildingEngineering，TongfiUniversity，Shanghai2000

3、92，China；2．Xi’anResearchInstituteofNonferrousMetallurgy，Xi’all710001，China)AbstractAccordingtotheAutoregressiveModelinlinearfilter，theprocedure，whichwasusedtotransformfrequencydomaintotimedomain，wasprogrammedtosimulatetimehistorywindloadwithspatialcorrelationatdiffe

4、rentheightofthetowerbydintofnumericalanalysissoftwareMATLAB．AndtheninvirtueofthefiniteelementsoftwareSAP2000，thedynamictimehistoryanalysistothesteelmeteorologicaltowerunderthetimehistorywindloadwasmadetogainthetimehistorydisplacement，timehistoryvelocityandtimehistor

5、yacceleration．Andthenthecomparisonbetweenstaticwindloaddisplacementresponseandtimehistorywindloaddisplacementresponsewasmadetoanalyzetheerrorofthestaticwindanalysis．Keywordslinearfilter，spacecorrelation，timehistorywindload，nonlineardynamicanalysis风荷载是由于空气流动而作用在结构上的一

6、种压力或吸力，其本质上是一种随时间而波动的1工程概况动力荷载(时程风荷载)，会使结构产生振动和变本文所研究的气象塔的高度为102m，由上形。时程风荷载与风荷载体形系数、风荷载作用部桅杆、塔身和3个塔楼构成。气象塔的设计使面积以及作用位置的时程风压有关，并随着时程用年限为100年。基本风压值为0．60kN／m，地风压的变化而变化。面粗糙度为B类。上部天线高为30．8m；塔身由本文所研究的钢结构气象塔属于细而柔的高3根巨型柱构成，沿竖向呈曲线变化，其截面形状耸结构体系，对风荷载作用非常敏感。由于静力为三角形；钢塔的3个塔楼从上向下

7、分别为上塔风分析不能真实地反映风荷载特性，也无法获得楼、中塔楼和下塔楼，如图1所示。结构的速度和加速度时程响应。因此，为了更真钢塔在标高55．340m和68．632m处分别设置实和全面地研究气象塔的风响应，本文对结构进了竖向构件转换层，以实现上下柱荷载传递和缩小行了时程风荷载作用下的动力时程分析。收稿日期：2008—12—12联系作者，Email：liliang40081@163．conStructuralEngineersVo1．25，No．4·92·EarthquakeandWindResistance平面尺寸的目的，转换

8、层的具体构造如图2所示。标准都采用此风速谱。Davenport脉动风速谱的功率谱密度函数为25v(n)=4kvlo毫(2)1200n(3)：——一～，10式中——地面粗糙度系数；毒量簿，。——地面10m高处平均风速；——脉动风的频率；图1SAP2000中气象塔有限元模型——湍