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大跨度桥梁多目标等效静力风荷载基向量法 被引量：7
1
作者 董锐 葛耀君 +1 位作者 杨詠昕 韦建刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期110-117,共8页
由于结构抖振响应计算复杂,目前主流风荷载设计规范均采用等效静力风荷载做等代替换。文中以桥梁结构为研究对象,对抖振响应的多目标等效静力风荷载计算方法进行研究。首先,采用经典的荷载-响应相关(LRC)法获得大跨度桥梁主梁各节点处... 由于结构抖振响应计算复杂,目前主流风荷载设计规范均采用等效静力风荷载做等代替换。文中以桥梁结构为研究对象,对抖振响应的多目标等效静力风荷载计算方法进行研究。首先,采用经典的荷载-响应相关(LRC)法获得大跨度桥梁主梁各节点处的等效静力风荷载向量,并组成荷载矩阵FLRC;其次,采用本征正交分解(POD)技术获得FLRC的本征模态矩阵ΦLRC;然后,以主梁的抖振响应极值为等效目标,选取ΦLRC的前i阶本征模态作为构建等效静力风荷载的基向量,获得最小二乘意义的多目标等效静力风荷载;最后,以东海大桥为例对该方法的有效性进行验证。结果表明,由于ΦLRC同时包含了脉动风荷载和抖振响应的主要信息,同时是依据重要程度排序,按照文中方法获得的多目标等效静力风荷载在抖振响应计算精度和荷载分布的合理性方面均表现良好。 展开更多
关键词 等效静力风荷载 桥梁 多目标 荷载-响应相关法 本征正交分解 抖振
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基于Ritz-POD法的格构式塔架结构风致振动分析 被引量：2
2
作者 吴本刚 何炳泉 +2 位作者 吴玖荣 丁昌银 汤序霖 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第2期325-331,共7页
根据自立式塔架结构脉动风荷载的空间分布形式,实现了本征特征分解(proper orthogonal decomposition,POD)和基于荷载-里兹模态分析相结合的Ritz-POD算法求解Ritz振型,并结合谐波激励法(harmonic excitation method,HEM)和荷载-响应相关... 根据自立式塔架结构脉动风荷载的空间分布形式,实现了本征特征分解(proper orthogonal decomposition,POD)和基于荷载-里兹模态分析相结合的Ritz-POD算法求解Ritz振型,并结合谐波激励法(harmonic excitation method,HEM)和荷载-响应相关法(load response correlation method,LRC)实现了塔架结构风振响应和等效静力风荷载(equivalent static wind load,ESWL)的高效分析。计算结果表明:采用40阶基于荷载-里兹振型和100阶传统自由振动振型计算的节点风振响应和等效静力风荷载结果及变化规律一致且二者吻合度高,说明较少阶Ritz振型的计算精度是能够保障的。并且较少阶Ritz振型减少了谐波激励法与荷载-响应相关法的运算工作量,提高了风致振动分析的效率。另外,本文利用大型通用有限元软件SAP2000基于MATLAB系统的应用程序接口(API)开发环境,实现了塔架结构风致动力响应和等效静力风荷载的高效分析平台,可为其他大型复杂工程的风致振动分析提供参考。 展开更多
关键词 风振响应 等效静力风荷载 Ritz-POD法 谐波激励法 荷载-响应相关法 塔架结构
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大跨度屋盖结构等效静风荷载研究 被引量：31
3
作者 武岳 陈波 沈世钊 《建筑科学与工程学报》 CAS 2005年第4期27-31,39,共6页
有关等效静风荷载理论的研究,以往多针对高层、高耸结构展开。大跨度屋盖结构与高层、高耸结构形式相比,最大的不同在于要考虑多阶振型的影响。由此带来的问题有:对于结构的不同构件和不同响应类型,其等效原则不是惟一的;结构振动模式... 有关等效静风荷载理论的研究,以往多针对高层、高耸结构展开。大跨度屋盖结构与高层、高耸结构形式相比,最大的不同在于要考虑多阶振型的影响。由此带来的问题有:对于结构的不同构件和不同响应类型,其等效原则不是惟一的;结构振动模式与荷载分布形态密切相关;如何考虑多阶振动模态的组合。针对以上3个问题,分别探讨了相应的解决思路,并初步给出了关于结构等效背景分量和等效共振分量的确定方法。研究表明:该方法在保证控制点等效的同时,还能使结构其他部位的等效响应更接近于实际可能出现的最不利响应,因而能够更加准确地反映出大跨度屋盖结构风振响应的本质特征。 展开更多
关键词 屋盖结构 等效静风荷载 本征正交分解法 里兹向量叠加法 荷载响应相关系数法
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大跨屋盖结构等效静风荷载研究 被引量：11
4
作者 李方慧 倪振华 沈世钊 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期104-109,127,共7页
等效静风荷载为大跨屋盖结构设计提供了处理时空变化动力风荷载的有效途径。从两个方案对等效静风荷载研究,一种方案是采用模态等效静风荷载组合法,另一方案采用共振响应分量对应的模态等效静风荷载与本征正交分解法(POD)简化的荷载响... 等效静风荷载为大跨屋盖结构设计提供了处理时空变化动力风荷载的有效途径。从两个方案对等效静风荷载研究,一种方案是采用模态等效静风荷载组合法,另一方案采用共振响应分量对应的模态等效静风荷载与本征正交分解法(POD)简化的荷载响应相关法(LRC)计算的背景等效静风荷载组合法,两个方案中通过加权因子考虑模态耦合项的影响。利用风洞试验同步测量单层柱面网壳结构的风压数据,根据完全二次型组合法(CQC)和平方总和开方法(SRSS)计算风致响应,结果表明模态耦合项可以忽略,仅选取前几阶模态即可获得准确响应结果。等效静风荷载计算的响应结果与CQC法计算结果进行校核。等效静风荷载确定两方案对比分析显示,第一种方案是非常有效、实用的确定等效静风荷载的方法,而第二个方案有助于分别对背景和共振等效静风荷载研究。 展开更多
关键词 风致响应 等效静风荷载 荷载响应相关法 本征正交分解法 风洞试验 单层柱面网壳
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桥梁顺风向等效风荷载计算方法及其分布 被引量：4
5
作者 刘志刚 陈艾荣 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期888-894,共7页
桥梁等效风荷载一般被分为平均风荷载、等效背景风荷载和惯性风荷载 3部分 ,分别计算后再按一定的方式将其组合为总的等效风荷载 .对于惯性风荷载 ,一般可根据结构随机振动理论采用模态分解的方法计算得到各阶振型对应的惯性力 ,然后采... 桥梁等效风荷载一般被分为平均风荷载、等效背景风荷载和惯性风荷载 3部分 ,分别计算后再按一定的方式将其组合为总的等效风荷载 .对于惯性风荷载 ,一般可根据结构随机振动理论采用模态分解的方法计算得到各阶振型对应的惯性力 ,然后采用完全平方组合 (CQC)法或平方和开方 (SRSS)法将它们组合起来成为总的惯性风荷载 .对于背景风荷载 ,目前主要有荷载响应相关 (LRC)法和经典的模态分解法 .前者得到的背景荷载的分布形式与风压和结构响应的影响函数有关 ,而后者得到的分布形式则与惯性荷载相似 ,两者得到的结果可能并不相同 .这里主要研究LRC法和模态分解法 2种桥梁等效风荷载的计算方法 ,对 2种方法的区别和联系进行讨论 ,并给出风荷载 3个部分的组合方式 ,最后还给出了数值算例 。 展开更多
关键词 桥梁 等效风荷载 背景风荷载 惯性风荷载 模态分解法 荷载响应相关法
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大跨度屋盖结构等效静力风荷载背景分量的确定方法探讨 被引量：6
6
作者 陈波 武岳 沈世钊 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期21-27,共7页
重点对结构等效静力风荷载背景分量的确定方法进行了系统分析。并结合风洞试验,分别采用阵风荷载因子法、风压轮廓面法和荷载响应相关系数法,分析一鞍形索网屋盖结构不同风向角、不同极值响应对应的等效静力风荷载背景分量,并与风洞试... 重点对结构等效静力风荷载背景分量的确定方法进行了系统分析。并结合风洞试验,分别采用阵风荷载因子法、风压轮廓面法和荷载响应相关系数法,分析一鞍形索网屋盖结构不同风向角、不同极值响应对应的等效静力风荷载背景分量,并与风洞试验方法确定的极值响应对应的瞬态脉动风压进行对比,结果表明荷载响应相关系数法在确定该类结构等效静力风荷载背景分量有很好的适用性,而其它几种方法计算偏差较大,这为大跨度屋盖结构等效静力风荷载的研究奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 鞍形索网 等效静力风荷载 背景分量 阵风荷载因子法 荷载响应相关系数法
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大跨度屋盖等效静风压计算方法
7
作者 陈星宇 谢壮宁 +2 位作者 张乐乐 黄用军 黄俊 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期167-174,共8页
为解决现有节点形式的大跨度屋盖等效静风荷载应用不便的问题,提出以分块风压方式描述的大跨度屋盖等效静风荷载计算方法。首先根据屋面风荷载分布特征进行分区处理,通过结构风致响应的快速分析,依据区域内节点的弹性恢复力得到各区域... 为解决现有节点形式的大跨度屋盖等效静风荷载应用不便的问题,提出以分块风压方式描述的大跨度屋盖等效静风荷载计算方法。首先根据屋面风荷载分布特征进行分区处理,通过结构风致响应的快速分析,依据区域内节点的弹性恢复力得到各区域包含结构风振影响的等代风压时程,再由等代风压时程相关性和本征正交分解方法计算得到以等代风压为等效目标的分块等效静风压分布。进一步对由于区域平均处理所引起响应的偏差,提出了补偿方法并对分块等效静风压进行修正。针对不同风向等效分析所产生庞大工况数据,基于遗传算法提出一种自动筛选工况的方法,最终获取可以体现屋盖整体受风作用效应特征的最佳等效工况数据。将所提方法应用于某大型机库屋盖的等效风压计算,结果表明:采用补偿修正过的等效静风压能够较好地反映结构的风致响应特点;相比已有的节点荷载方式,分析筛选出来的少量的经过补偿处理的等效静风压工况,可以很好地重现结构的极值位移响应,验证了所提方法的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 大跨度屋盖 等代风压 等效静风压 荷载响应相关法 遗传算法
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大跨度屋盖结构等效静风荷载分析方法及应用 被引量：3
8
作者 陈波 武岳 +1 位作者 沈世钊 段忠东 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期95-98,113,共5页
将大跨度屋盖结构等效静风荷载分为平均分量、背景分量和共振分量3个部分。以荷载响应相关系数法为基础,结合本征正交分解法,用脉动风荷载的本征模态表示等效静风荷载的背景分量,用主导振型的惯性力表示等效静风荷载的共振分量。进一步... 将大跨度屋盖结构等效静风荷载分为平均分量、背景分量和共振分量3个部分。以荷载响应相关系数法为基础,结合本征正交分解法,用脉动风荷载的本征模态表示等效静风荷载的背景分量,用主导振型的惯性力表示等效静风荷载的共振分量。进一步提出2个重要指标,选择最主要的本征模态和结构振型表示等效静风荷载,建立荷载模态、结构振型和等效静风荷载之间的联系。将该方法用于一单层球面网壳,计算结果验证了该方法的可靠性。 展开更多
关键词 大跨度屋盖结构 等效静风荷载 荷载响应相关系数法 本征正交分解法
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轻型门式刚架结构的等效静力风荷载 被引量：3
9
作者 李元齐 景晓昆 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期844-852,共9页
针对现行规范对轻型门式刚架结构风荷载的取值没有考虑脉动风荷载空间相关性的情况,分别采用荷载响应相关法和国外风荷载规范求得门式刚架结构风荷载的分布和大小,基于与现行规范计算结果的对比分析,提出轻型门式刚架结构等效静力风荷... 针对现行规范对轻型门式刚架结构风荷载的取值没有考虑脉动风荷载空间相关性的情况,分别采用荷载响应相关法和国外风荷载规范求得门式刚架结构风荷载的分布和大小,基于与现行规范计算结果的对比分析,提出轻型门式刚架结构等效静力风荷载分布的估计方法.基于刚性模型同步测压风洞试验测得的门式体形模型表面风荷载时程数据,建立了轻型门式刚结构架有限元整体模型.通过按建议方法求出的风致响应与实际动力响应极值的对比,验证了建议的风荷载分布的合理性,计算结果表明采用该方法得到的风致响应更接近实际动力响应极值,且表达形式简洁,方便工程设计使用. 展开更多
关键词 轻型门式刚架结构 动力时程分析 荷载响应相关法 等效静力风荷载
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基于响应相关尺度的大跨屋盖等效静力风荷载计算方法 被引量：1
10
作者 严亚林 唐意 +1 位作者 方伟 王利民 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2022年第5期173-178,共6页
为计算大跨屋盖等效静力风荷载,提出基于响应相关尺度的计算方法。通过结构某一节点响应的影响范围选择最能反映结构整体效应的等效目标,在此基础上通过动力荷载响应相关法来确定结构的等效静力风荷载。以杭州大会展中心东侧登录口屋盖... 为计算大跨屋盖等效静力风荷载,提出基于响应相关尺度的计算方法。通过结构某一节点响应的影响范围选择最能反映结构整体效应的等效目标,在此基础上通过动力荷载响应相关法来确定结构的等效静力风荷载。以杭州大会展中心东侧登录口屋盖为例,进行了刚性模型测压风洞试验,分别采用不同方法计算了等效静力风荷载,结果表明:多目标等效静力风荷载与单目标均能反映结构表面主要受风区域的风荷载,但在平均风荷载较小区域不同方法的等效静力风荷载的分布形状存在区别,且多目标等效结果大于单目标等效结果;采用响应相关尺度的等效静力风荷载方法,计算节点位移响应精确度与最小二乘等效静力风荷载计算方法接近,但竖向作用合力精度高于最小二乘法,最大误差仅为4.6%。 展开更多
关键词 响应相关尺度 动力荷载响应相关法 最大位移 大跨屋盖 等效目标
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