脈動風(fēng)互譜研究及復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)CQC風(fēng)振分析.pdf

1、伴隨著社會和科技的發(fā)展，新工藝、新技術(shù)、新材料、新設(shè)計方法的使用，新一代建筑物規(guī)模、功能、造型越來越大型化、復(fù)雜化和多樣化。對于這些大跨、高層、高聳結(jié)構(gòu)，風(fēng)荷載往往起主要甚至決定作用，因此對于這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的響應(yīng)研究越來越受到科研工作者的重視。頻域分析方法因其概念清晰、計算簡便而在線性結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)分析中得到了廣泛應(yīng)用。目前工程中多采用忽略模態(tài)間耦合效應(yīng)的SRSS方法，對于模態(tài)分布較為密集等大型結(jié)構(gòu)其計算結(jié)果往往會存在較大的誤

2、差。 本文以隨機振動、有限單元法和數(shù)值分析為結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)分析理論基礎(chǔ)，重點應(yīng)用同時考慮風(fēng)荷載互譜的實部和虛部以及模態(tài)間耦合效應(yīng)的CQC方法進行風(fēng)振響應(yīng)分析。主要工作有以下幾個方面： ⑴概述了隨機振動理論在結(jié)構(gòu)風(fēng)工程中的應(yīng)用以及目前結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)的分析方法，并闡述了頻域分析方法的研究歷史與現(xiàn)狀。 ⑵以FORTRAN為軟件平臺，按照改進的周期圖方法編寫了脈動風(fēng)壓譜的計算程序。該程序能采用了分段交疊方式和加窗技術(shù)，能同時

3、獲取所需測點的自譜以及互譜的實部、虛部。并對正弦波和Davenport譜進行采樣，分析其譜密度，檢驗所用譜程序的正確性。 ⑶編制了CQC方法、SRSS方法風(fēng)振響應(yīng)計算程序。CQC方法中考慮了脈動風(fēng)壓互譜實部、虛部，無窮積分段采用簡單有效的復(fù)合梯形公式進行數(shù)值計算。 ⑷以同步測壓風(fēng)洞實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別應(yīng)用SRSS方法和考慮互譜實部與虛部的CQC方法對一典型高層建筑算例進行風(fēng)振計算，嘗試將本文的研究成果應(yīng)用于對復(fù)雜結(jié)構(gòu)算例