索穹頂結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)研究.pdf

1、索穹頂結(jié)構(gòu)是基于Fuller的“張拉整體”思想而提出的一種受力合理、效率極高的結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)集構(gòu)思巧妙、新技術(shù)、高效率、造價(jià)低等于一體，被認(rèn)為是代表當(dāng)今國際空間結(jié)構(gòu)發(fā)展最高水平的結(jié)構(gòu)形式。但是索穹頂結(jié)構(gòu)具有柔性大、低階自振頻率小、非線性特征明顯、膜在風(fēng)荷載作用下振幅較大等特點(diǎn)，從而使得索穹項(xiàng)結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)的作用非常敏感。然而到目前為止，針對(duì)索穹頂結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)分析還比較少，且很多研究都集中于圓形平面的結(jié)構(gòu)形式上，關(guān)于橢圓形平面的索穹頂結(jié)構(gòu)

2、很少有文獻(xiàn)描述。本文針對(duì)橢圓形平面Geiger、Levy和Kiewitt三種結(jié)構(gòu)體系，系統(tǒng)地研究了其受力性能和風(fēng)振響應(yīng)等特性，同時(shí)也進(jìn)行了與圓形平面索穹頂結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)特性的對(duì)比研究。具體內(nèi)容為:
　　 考慮索穹項(xiàng)結(jié)構(gòu)的真實(shí)工作性狀，建立了橢圓形Geiger、Levy和Kiewitt三種索穹頂結(jié)構(gòu)體系分析模型，研究和對(duì)比分析了三種體系在滿跨及半跨荷載作用下節(jié)點(diǎn)位移和構(gòu)件內(nèi)力的變化特點(diǎn)。
　　 對(duì)近地風(fēng)特性和隨機(jī)風(fēng)速時(shí)程模擬

3、理論進(jìn)行了介紹，并采用MATLAB語言編寫了AR法風(fēng)速模擬程序，得到了具有特定頻譜特性以及時(shí)間和空間相關(guān)性的人工脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程。
　　 在對(duì)橢圓形平面Geiger、Levy和Kiewit三種索穹頂結(jié)構(gòu)體系自振特性研究的基礎(chǔ)上，將風(fēng)速時(shí)程轉(zhuǎn)化為風(fēng)荷載時(shí)程并施加到結(jié)構(gòu)上，采用時(shí)域法對(duì)橢圓形平面三種索穹頂結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了非線性動(dòng)力時(shí)程分析，研究了三種體系位移和內(nèi)力風(fēng)振響應(yīng)結(jié)果的分布特點(diǎn)，得出并對(duì)比分析了三種體系的位移及內(nèi)力風(fēng)振系數(shù)。

4、>　　 為得到不同平面形式、脈動(dòng)風(fēng)速譜和相干函數(shù)下索穹頂結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)特性的差別，分別研究了上述三種影響因素對(duì)索穹頂結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)的影響規(guī)律，并考慮風(fēng)速、預(yù)應(yīng)力水平、矢跨比和阻尼比等參數(shù)的影響，對(duì)三種索穹頂結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了風(fēng)振響應(yīng)參數(shù)分析，揭示了節(jié)點(diǎn)位移、構(gòu)件內(nèi)力及風(fēng)振系數(shù)等隨各種參數(shù)變化的規(guī)律。
　　 最后，在上述索穹頂結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)研究的基礎(chǔ)上，探討了索穹項(xiàng)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法，并提出了三種索穹頂結(jié)構(gòu)體系的風(fēng)振系數(shù)設(shè)計(jì)建議值以及相關(guān)設(shè)