桅杆结构动力特性及风致响应对比分析研究.pdf

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5、基本建立的是线性化的计算模型，同时大多采用频域法计算结构的动力特性和风致响应，对其进行非线性的时域分析研究相对较为缺乏。因此，本文以4层缆绳牵拉的高285m的通讯桅杆结构为研究对象，分别建立三类SAP2000有限元模型，求解结构的动力特性和风致响应，并分别考虑横风向脉动风荷载和气动阻尼的影响，对风致响应的计算结果作对比分析。本文研究的内容主要从以下几个方面进行展开：第一、通过四阶自回归AR法，模拟桅杆结构的顺风向、横风向脉动风速，模拟得到的脉动风速功率谱密度与VonKaman目标谱非常吻合，且脉动风速均方根值、湍流强度的模拟值均与目标值吻合十分良好，验证脉动

6、风速模拟的可行性，为后文计算风荷载提供可靠的风速数据。第二、采用准定常假定并参考加拿大规范(CSAS37-01)阻力系数的取值，分别计算桅杆结构的杆身风荷载和缆绳风荷载，其中杆身风荷载包括平均风荷载和顺风向、横风向脉动风荷载，缆绳风荷载只考虑平均风荷载，为后文桅杆结构的风致响应时程分析提供风荷载数据。第三、应用通用有限元软件SAP2000并结合MATLAB程序API接口，建立桅杆结构的三维模型，并在其基础上分别对杆身和缆绳作简化，依次建立桅杆结构的等效梁柱模型和弹簧质量模型。对比分析桅杆结构三类模型的动力特性，验证本文对桅杆结构简I桅杆结构动力特性及风致响应

7、对比分析研究化的可行性，并为后文桅杆结构三类模型的风致响应时程分析提供基础数据。第四、通过有限元软件SAP2000对桅杆结构进行非线性时程分析，对三类模型顺风向风致位移、加速度、弯矩响应的结果作对比分析，分别考虑横风向脉动风荷载和气动阻尼的影响，对桅杆结构三维模型顺风向及横风向风致位移、加速度、弯矩响应的结果作对比分析。关键词：桅杆结构；简化模型；动力特性；风致响应；气动阻尼II广州大学硕士学位论文ComparisonStudiesofDynamicCharacteristicsandWind-inducedResponseAnalysisofGuyedMa

8、stStructureMajor:Architect