网壳结构的风振响应频域分析法.pdfVIP

低 温 建 筑 技 术 2010年第7期 (总第 145期) 网壳结构的风振响应频域分析法 李 燕 ， 吴 竞， 管林波， 缪 盾 (同济大学浙江学院， 浙江 嘉兴 314000) 【摘 要】 网壳结构跨度大、重量轻、自振周期长，和高层、高耸、悬索结构一样属风敏感性结构。目前频域 方法、时域方法以及离散随机振动法是风振响应计算的三类具体方法。本文主要推导了网壳结构的风振响应频 域分析法；根据推导过程编制了MATLAB程序，用所编程序对一K6—5凯威特型单层球面网壳进行了算例分析。 I关键词】 风振响应 ；频域 【中图分类号】 TU33 【文献标识码】 B 【文章编号】 11301—6864(2010)07～0048—03 网壳结构跨度大、重量轻、外型变化多、自振周期 特征值法、随机振动离散分析法等。本文主要推导了 长，和高层、高耸、悬索结构一样属风敏感性结构。越 网壳结构风振响应振型分解法。 来越多的研究表明：风荷载往往成为网壳设计中的控 1 风的基本特性 制因素。至今一些大型空间网壳结构的破坏都是在地 结构上的风荷载包括平均风载和脉动风载之和： 震、风暴等动力荷载下出现的。然而，由于这类结构的 ’(，)=P()+P(0，) (1) 受力作用是空间三维的，与高耸或高层结构相比，其风 式中，P()为平均风荷载；Pi(，t)为脉动风荷载。 振分析的难度及复杂性均较高。离散频域方法、离散 结构的平均风位移反应由静力方程： 时域方法以及随机振动离散方法是风振响应计算的 []{U}= {P} (2) 三类具体方法…。由于时域分析法的工作量太大，很 式中，[]为结构的整体刚度矩阵；{U}为平均风 难应用于实际工程；随机离散方法的计算量，现有的微 位移；}P}为作用于结构的平均风荷载。 机也很难应付。因此，频域法仍是大跨网壳结构风振 脉动风下的增强荷载是个随机过程，需根据频域 响应实用计算的首选方法 。频域法按随机振动理 随机理论来求解结构的动力响应。 论，建立了输人风荷载谱的特性与输 出结构响应之间 2 网壳频域风振响应分析推导 的直接关系。频域法主要包括振型分解法、响应谱法、 2．1 网壳风振基本假定及动力有限元基本方程 (2) 软阈值消噪效果 比较理想，而硬阈值消噪 I r——————T——————— ——————T———————r—————— —————— 效果不理想 ，信号中仍然包含有一定噪音。在信号去 o ^^^W 一 1 —————— ————L———．——+—————L——————————————————一 ————^—————————————1——————————— 噪方面，软阈值较硬阈值有更为理想的结果。 ’ O l000 20D0 3000 ’ 4000 5000 6O00 软阅值消噪信号 参考文献