防風網(wǎng)結構風振響應與疲勞特性研究.pdf

1、防風網(wǎng)是應環(huán)境保護要求而發(fā)展起來的一種新的結構型式。防風網(wǎng)結構在國內(nèi)的應用才剛剛起步，在國內(nèi)外也未見有關于它的動力響應以及風振疲勞分析的研究工作。雖然我國現(xiàn)已建成的防風網(wǎng)工程不多且規(guī)模較小，但是隨著港口功能的擴展和人們環(huán)保意識的加強，大型、高效能的防風網(wǎng)會得到愈來愈廣泛的應用。防風網(wǎng)結構的設計安全是面臨的重要課題，特別是在風荷載作用下防風網(wǎng)結構的優(yōu)化設計、結構動力特性、風振響應以及風振疲勞損傷等，是大型、高效能防風網(wǎng)結構設計需要解決的關

2、鍵技術問題。 本論文以某實際工程為背景，對防風網(wǎng)結構的設計方法，風振響應分析以及風振疲勞特性等進行了研究。 本文的主要工作包括以下幾個方面： 1、防風網(wǎng)結構設計方法研究。給出了防風網(wǎng)結構主要設計內(nèi)容、方法和步驟。設計內(nèi)容主要包括：防風網(wǎng)總平面布置、上部鋼結構設計、基礎結構設計等。結合某防風網(wǎng)的實際工程，進行了防風網(wǎng)結構設計。 2、風壓力作用時程模擬。由《建筑結構荷載規(guī)范》中的Davenport脈動風速譜生

3、成200s的脈動風荷載作用時程。 3、防風網(wǎng)結構靜力有限元分析。按《建筑結構荷載規(guī)范》計算等效靜風壓，將等效靜風壓作用在防風網(wǎng)上，利用有限元方法對防風網(wǎng)結構的應力、位移進行靜力分析。 4、防風網(wǎng)結構的動力特性研究。利用有限元方法計算防風網(wǎng)結構的頻率、振型，得到防風網(wǎng)結構的第一階振動頻率為0.460，進一步對不同頻率下防風網(wǎng)結構的動力響應特性進行分析。 5、防風網(wǎng)結構動力響應研究。將由脈動風速譜生成的脈動風荷載作用

4、時程作為輸入，利用有限元方法對防風網(wǎng)動應力、位移響應時程進行計算。結果表明，在風動力作用下防風網(wǎng)結構的應力、位移有較大的放大效應。 6、防風網(wǎng)結構風振疲勞分析。利用瞬態(tài)動力分析的結果，找出防風網(wǎng)結構應力疲勞最危險的地方。結合疲勞分析的基本理論，把應力時程譜轉化成應力峰值譜，應用雨流法統(tǒng)計最危險單元的應力時程，得到應力循環(huán)次數(shù)及應力幅大小，基于Miner線性累積損傷準則編寫Ansys的風振疲勞程序計算得到疲勞壽命。本文計算了設計風