球面網(wǎng)殼風(fēng)敏感性等效及靜風(fēng)荷載研究.pdf

1、現(xiàn)代結(jié)構(gòu)正在向大跨、輕質(zhì)以及低阻尼方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)的風(fēng)敏感性日益突出。目前，高層、高聳和橋梁結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)理論框架基本形成；而大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)由于具有多荷載形態(tài)、多響應(yīng)振型和多等效目標(biāo)的特點(diǎn)，抗風(fēng)設(shè)計(jì)理論尚不成熟。采用高層、高聳結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行大跨屋蓋結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)不能滿足安全性及經(jīng)濟(jì)性的要求。本文以風(fēng)敏感度概念為基礎(chǔ)，對風(fēng)敏感度理論進(jìn)行改進(jìn)，以此研究球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的風(fēng)敏感性；通過風(fēng)敏感度對球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計(jì)分級，并提出相應(yīng)的等效靜風(fēng)

2、荷載方法；并采用此方法對超大跨穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗風(fēng)性能分析。本文主要工作如下：
　?。?）闡述風(fēng)敏感度理論的分析方法，并對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了改進(jìn)。在風(fēng)敏感度理論中，球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為多模態(tài)耦合結(jié)構(gòu)，通過定義共振效應(yīng)系數(shù)可以綜合考慮頻率效應(yīng)和模態(tài)效應(yīng)。
　?。?）通過對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的單層及雙層球面網(wǎng)殼進(jìn)行風(fēng)敏感性分析，比較結(jié)構(gòu)的風(fēng)敏感度，可以得到影響結(jié)構(gòu)風(fēng)敏感度的主要因素，并給出相應(yīng)關(guān)系表達(dá)式。不同單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)風(fēng)敏感度差異較大，根據(jù)

3、矢跨比將單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)按風(fēng)敏感度分級。矢跨比較小的單層球面網(wǎng)殼為高風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)；矢跨比較大的單層球面網(wǎng)殼為低風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)；雙層球殼為低風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)。
　?。?）整體風(fēng)振系數(shù)法采用平均風(fēng)荷載為基向量對極值風(fēng)響應(yīng)進(jìn)行擬合，進(jìn)而得到結(jié)構(gòu)等效靜風(fēng)荷載，對應(yīng)系數(shù)為整體風(fēng)振系數(shù)。采用整體風(fēng)振系數(shù)法得出了單層球面網(wǎng)殼位移整體風(fēng)振系數(shù)和應(yīng)力整體風(fēng)振系數(shù)與結(jié)構(gòu)風(fēng)敏感度參數(shù)的擬合公式，通過統(tǒng)計(jì)分析得出適合工程應(yīng)用的球面網(wǎng)殼的整體風(fēng)振系數(shù)表及其適用范圍。<