防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)與疲勞特性研究.pdf

1、防風(fēng)網(wǎng)是應(yīng)環(huán)境保護(hù)要求而發(fā)展起來(lái)的一種新的結(jié)構(gòu)型式。防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用才剛剛起步，在國(guó)內(nèi)外也未見(jiàn)有關(guān)于它的動(dòng)力響應(yīng)以及風(fēng)振疲勞分析的研究工作。雖然我國(guó)現(xiàn)已建成的防風(fēng)網(wǎng)工程不多且規(guī)模較小，但是隨著港口功能的擴(kuò)展和人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，大型、高效能的防風(fēng)網(wǎng)會(huì)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全是面臨的重要課題，特別是在風(fēng)荷載作用下防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、風(fēng)振響應(yīng)以及風(fēng)振疲勞損傷等，是大型、高效能防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要解決的關(guān)

2、鍵技術(shù)問(wèn)題。 本論文以某實(shí)際工程為背景，對(duì)防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，風(fēng)振響應(yīng)分析以及風(fēng)振疲勞特性等進(jìn)行了研究。 本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面： 1、防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究。給出了防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法和步驟。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：防風(fēng)網(wǎng)總平面布置、上部鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。結(jié)合某防風(fēng)網(wǎng)的實(shí)際工程，進(jìn)行了防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2、風(fēng)壓力作用時(shí)程模擬。由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中的Davenport脈動(dòng)風(fēng)速譜生

3、成200s的脈動(dòng)風(fēng)荷載作用時(shí)程。 3、防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)靜力有限元分析。按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》計(jì)算等效靜風(fēng)壓，將等效靜風(fēng)壓作用在防風(fēng)網(wǎng)上，利用有限元方法對(duì)防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、位移進(jìn)行靜力分析。 4、防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性研究。利用有限元方法計(jì)算防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的頻率、振型，得到防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的第一階振動(dòng)頻率為0.460，進(jìn)一步對(duì)不同頻率下防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)特性進(jìn)行分析。 5、防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)研究。將由脈動(dòng)風(fēng)速譜生成的脈動(dòng)風(fēng)荷載作用

4、時(shí)程作為輸入，利用有限元方法對(duì)防風(fēng)網(wǎng)動(dòng)應(yīng)力、位移響應(yīng)時(shí)程進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明，在風(fēng)動(dòng)力作用下防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、位移有較大的放大效應(yīng)。 6、防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)風(fēng)振疲勞分析。利用瞬態(tài)動(dòng)力分析的結(jié)果，找出防風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)力疲勞最危險(xiǎn)的地方。結(jié)合疲勞分析的基本理論，把應(yīng)力時(shí)程譜轉(zhuǎn)化成應(yīng)力峰值譜，應(yīng)用雨流法統(tǒng)計(jì)最危險(xiǎn)單元的應(yīng)力時(shí)程，得到應(yīng)力循環(huán)次數(shù)及應(yīng)力幅大小，基于Miner線性累積損傷準(zhǔn)則編寫(xiě)Ansys的風(fēng)振疲勞程序計(jì)算得到疲勞壽命。本文計(jì)算了設(shè)計(jì)風(fēng)