“剪灯三话”比较研究.pdf

摘要关键词:脉动风;矩方程;驰振;目前对于工程结构的风振研究,绝大多数是通过风洞实验来实现,或辅以经验的线性气动力模型,甚至也忽略了脉动风速和结构的相互作用,随着大量柔性结构的出现,结构的脉动风速致其非线性气动力效应也进一步增强,也造成了经典的频域求解方法失效。现有土木工程中风振理论,线性与非线性的脉动风速与结构的相互作用及其对结构的稳定性影响,还没有引起足够的重视。另一方面,脉动风速的非线性项在各种地貌下能否忽略还有待进一步研究。造成这种现状的原因,不仅在于建立物理模型的困难,还在于非线性随机过程求解的困难。针对上述问题,本文主要做了以下工作:将脉动风及其平方项引入到柔性结构截面驰振运动方程和抖振运动方程中,运用随机微分理论和矩方程理论,得到结构驰振与抖振的一阶矩和二阶矩的微分方程,通过数值方法,得到结构截面运动时程曲线,由矩稳定性定义,得出结构单自由度驰振与二维耦合驰振临界风速,结果与邓哈托判别式得出的驰振临界风速基本吻合,本文还研究了不同地貌下,横风向脉动风和顺风向脉动风的非线性项对结构抖振响应的影响。抖振;临界风速海大学坝士学位论文
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童盖靠兰妒师签名:纽日期:篓型:签名:垒盔茎尘日期之坐:》原创性声明本论文使用授权说明除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑作者签名:本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。校可以公布论文的全部或部分内容。上海大学硕上学位论文
第一章绪论引言并以此为起点,经过近半个世纪的发展,形成了一门新的边缘学科——风工程年,大桥在不到痵的大风作用下发生强烈的风致振动而破坏的严重风毁事故,震惊了桥梁工程界。在调查这一事故中,人们发现,自年起,至少已有座悬索桥毁于暴风,而且从目击者的记载中可以明显地看到关于振动的描述。然而,遣憾的是在长达甑氖奔渲校こ淌γ侵蝗鲜兜椒的静力作用。大桥的风毁开始了土木工程界考虑桥梁风致振动的新时期,学。减轻风灾和保护环境又是人类面临的两大使命,因而结构风工程和环境风工程的研究就更具有重要的意义】。风灾是自然灾害中影响最大的一种,它发生频次高、产生灾害大,影响范围广,常常给人类生命财产带来巨大损失。年主跨椎乃坡泶笄庞风速痵时毁坏:年主跨慕鹈糯笄庞诜缢/币蛘穸而造成桥体部分损坏。谥慕鹈糯笄诺囊淮问挡饬恐校獾皆痵的风速下,桥面的抖振极限幅值为虼硕墩穹治鲆殉晌H嵝结构抗风设计中的主要课题,柔性结构在横风向受到风力作用而产生振动,由于横风向振动而造成的柔性结构破坏的事故也时有发生。年上海一高烟囱在台风中实测横风向位移比顺风向位移大得多,德国斯土图加特电视塔实测横风向振幅要比顺风向振幅高倍,捷克一座高的电视塔由于横向振动达而开裂。随着我国经济建设的飞跃发展,高耸建筑和大跨度桥梁正朝着更高更长的方向发展,这些结构不但更加纤细,跨度更大,而且不断采用钢结构,重量较轻,因而这些结构对自然风的敏感性增强,尤其是高耸建筑和大跨度桥梁中非流线型截面,极大的增大了高层建筑结构和桥梁的气动弹性不稳定性。文用奇异摄动理论和气动弹性理论,推导了考虑平均风影响的三维空间结构驰振稳态极限振幅响应公式;柔性结构除了高耸建筑和大跨度桥梁外,裹冰输电线在4笱妒垦宦畚
风对柔性结构的作用风力激励下发生驰振南住,】以扇形和新月形截面的裹冰输电线模型系统进行了静态和动态气动力特性测试。总的来说,柔性结构风工程研究有以下特点:⒅仄榷ㄐ缘难究;悸堑浇峁沟牟牧戏窍咝裕负畏窍咝缘亩墩裣煊ρ芯浚逐步建立了合理有效的气动模型;⒅胤缬虢峁谷较蛟硕鸟詈献饔茫峁拐动模态之间的耦合作用;逐步考虑到气动力非线性,气固耦合作用产生的非线性对风致结构效应的作用;⒅卣穸刂评砺塾肟刂粕璞傅难芯坑胗τ茫笃呓绶缍床馐约际跚饔谕晟疲气动效应的分析方法庇颍涤以及随机过程的计算机模拟曰趋成熟风与结构的相互作用是一个十分复杂的现象,它受风的自然特性、结构的外型、结构的动力性能以及风与结构的相互作用等多方面因素制约。风对结构的作用可分为静力作用和风引起结构振动两方面。静力作用指风速中由平均风速部分施加在结构上的静压产生的效应:风的动力作用指结构在风作用下的空气弹性动力响应,它一般可分为两大类:第一类自激振动:在风的作用下,由于结构振动对空气的反馈作用,振动的结构从空气中汲取能量,产生一种自激振动机制,如颤振、驰振和涡激振动。若颤振和驰振达到临界状态时,将出现危险性的发散状态。第二类强迫振动:结构在紊流脉动风作用下的一种有限振幅的随机