避雷鋼管結(jié)構(gòu)風(fēng)振特性與控制研究.pdf

1、風(fēng)致振動(dòng)是一個(gè)影響高聳結(jié)構(gòu)正常使用和結(jié)構(gòu)安全的重要問(wèn)題,雖然在風(fēng)振作用下的振幅比一般地震荷載作用振幅小,但相比于地震荷載其作用頻率卻要高很多。雖然風(fēng)振無(wú)法避免,但可以控制在容許范圍之內(nèi)。本文以某電信樓景觀式避雷針的風(fēng)振問(wèn)題為工程背景,采用動(dòng)力測(cè)試與有限元分析相結(jié)合的研究方法,對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并提出了相應(yīng)的減振加固控制方案。在運(yùn)用有限元分析方法對(duì)各方案進(jìn)行加固效果分析后,確定最終減振加固方案。最后結(jié)合本工程實(shí)例,提出處理高

2、聳單鋼管避雷針風(fēng)振問(wèn)題的一般步驟。
　　 本文所作的具體研究工作為以下幾個(gè)方面:
　　 (1)對(duì)結(jié)構(gòu)及周圍環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力測(cè)試,采用環(huán)境隨機(jī)激振法測(cè)試出某避雷針?shù)摴芩逃蓄l率。通過(guò)信號(hào)頻域分析找出測(cè)點(diǎn)各方向的振動(dòng)位移幅值,結(jié)合規(guī)范規(guī)定初步判定該結(jié)構(gòu)在風(fēng)振作用下,振動(dòng)位移過(guò)大是否滿足規(guī)范要求。
　　 (2)建立有限元模型,對(duì)該避雷針?shù)摴芩Y(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析,分析結(jié)構(gòu)的頻率、振型等動(dòng)力特性,驗(yàn)證有限元分析與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合

3、較好,可將有限元方法應(yīng)用到下一步的分析研究中。
　　 (3)分析風(fēng)的動(dòng)力特性,模擬該景觀式避雷針?shù)摴芩拿}動(dòng)風(fēng)荷載。將模擬風(fēng)荷載施加于所建有限元模型中得出該避雷針?shù)摴芩鞴?jié)點(diǎn)的位移,結(jié)合實(shí)測(cè)各點(diǎn)位移分析誤差。
　　 (4)初步提出幾種減振方案,建立減振后結(jié)構(gòu)有限元模型,對(duì)各減振模型進(jìn)行減振加固效果的有限元分析。在考慮結(jié)構(gòu)減振加固效果、減振加固成本以及減振加固周期等綜合因素后,提出最優(yōu)加固方案。結(jié)合減振前后的分析結(jié)果,給出