一、某钢筋混凝土结构高层钢塔风振控制及其应用(论文文献综述)
徐业守[1](2020)在《粘弹性阻尼器微观减震机理、试验与减震结构研究》文中指出地震是一种常见的自然灾害,结构地震反应过大时会产生破坏甚至倒塌现象,造成大量生命和财产损失,如何降低结构地震响应、提高结构抗震性能是一个十分重要的研究课题。作为一种典型的被动消能减震装置,粘弹性阻尼器具有耗能性强、结构简单、安装方便、价格低廉等优势,在结构减震控制中广泛应用。目前,国内外学者对建筑结构粘弹性阻尼减震技术进行了大量的研究,做出了许多成果,但仍存在一些问题需要继续深入研究,特别是在微细观层面对粘弹性阻尼器的研究相对较少。因此,本文从微细观角度出发,对粘弹性材料微细观力学行为及耗能机理、粘弹性阻尼器动态力学性能试验和有限元分析、粘弹性阻尼器力学模型、粘弹性阻尼结构减震分析等方面进行了研究,主要的研究工作如下所示:(1)对粘弹性材料分子链网络的微观构型进行空间简化。研究了交联网链、周围分子链的约束作用、分子链缠结网链和类缠结网链对粘弹性材料力学行为的影响;研究了自由分子链结构、分子链非平衡缠结网链、非平衡类缠结网链和填料网络对粘弹性材料能量耗散的影响。结果表明,粘弹性材料的力学性能和耗能能力与橡胶基体的微观分子结构和填料网络体系密切相关。(2)采用分子动力学模拟方法,从微观尺度对粘弹性材料的力学行为进行模拟,分析了分子链长度、环境温度和加载速率对粘弹性材料力学行为的影响。采用代表体积单元方法,借助ABAQUS软件进行有限元计算,在细观尺度对炭黑填充粘弹性材料的力学行为和耗能性能进行了研究。验证了填料结构对粘弹性材料模量和耗能性能的增强效应。(3)在粘弹性材料微细观力学行为和耗能机理研究的基础上,研制了具有较好力学性能和耗能能力的粘弹性材料和阻尼器。在不同环境温度、加载频率和位移幅值下对粘弹性阻尼器进行了动态力学性能试验,分析了温度、频率和位移对阻尼器力学性能和耗能能力的影响。结果表明,所研制的粘弹性阻尼器在不同条件下均具有较好的耗能性能,温度、频率和位移幅值对阻尼器的力学性能和耗能能力影响显着。(4)采用有限元方法对粘弹性阻尼器动态力学性能和耗能能力作进一步分析。研究了尺寸变化对阻尼器性能的影响,对正弦位移加载下阻尼器的自升温现象和升温过程中阻尼器性能的变化进行了讨论,并对阻尼器在工作过程中的开裂破坏进行了研究。结果表明,粘弹性阻尼器的等效刚度、等效阻尼和单圈滞回耗能受阻尼器尺寸变化影响较大。随着加载圈数增多,粘弹性层自升温现象明显,材料内部温度升高对阻尼器工作性能影响较大。最大剪切应变、加载速率和初始裂纹长度等显着影响界面处裂纹的产生和扩展。(5)从粘弹性材料微观分子构型出发,借助分数阶力学模型对材料的粘滞阻尼特性进行表征,采用温频等效原理和幅温等效原理,研究了温度和位移幅值对阻尼器动态力学性能的影响,提出了粘弹性材料的等效分数阶多层网络链模型和等效分数阶微观结构力学模型。与试验结果的对比表明,所提模型能够较好描述加载频率、环境温度、位移幅值、填料和分子网链微观结构等对阻尼器性能的影响。(6)基于钢筋混凝土框架结构的杆系模型,编制了有控和未控条件下粘弹性阻尼减震结构的弹塑性时程分析程序。考虑常遇和罕遇地震下结构的楼层响应,采用粘弹性阻尼器对钢筋混凝土框架结构进行减震加固设计。考虑减震方案的安全性和经济性,采用遗传算法对粘弹性阻尼器的数量和安装位置进行了优化分析,并对优化方案的减震效果进行了验证。本文的创新性主要表现为:(1)揭示了粘弹性材料微细观力学行为和耗能机理,发现了交联网链、缠结网链、类缠结网链和填料网络结构对材料弹性力学性能和能量耗散的影响规律。(2)通过对粘弹性阻尼器在宽温域(-10℃~40℃)的系统性能试验,发现等效刚度和等效阻尼等动态参数在低温区变化较快及高温区变化较慢并趋于均一值的特性,同时研究了阻尼层损伤开裂扩展规律,发现最大剪切应变、加载速率和初始裂纹长度对界面处裂纹的产生和扩展影响很大。(3)提出了可以较好描述粘弹性阻尼器动态力学性能和耗能能力随温度、频率和位移变化的微观链结构力学模型。
司恒运[2](2016)在《考虑流固耦合的高层建筑楼顶高耸钢结构的抗风数值模拟》文中提出近年来,高层和高耸结构都向着更高、更柔的方向发展,其刚度越来越小,质量轻,阻尼小,同时高层建筑因使用功能的需要,在高层或者超高层建筑顶部设置高耸钢结构塔楼的现象越来越常见,造成结构对风越加敏感,动力响应也更为复杂。目前利用数值模拟技术对这种大气边界层中的复杂结构进行风振响应分析还存在诸多问题。因此深入研究高层建筑顶端高耸结构的抗风问题具有十分重要的理论意义和工程实践价值。目前研究高层建筑顶端高耸结构的抗风设计,一般采用将楼顶高耸结构和其主体结构分离,分别进行抗风计算的方法。通常主体结构不考虑屋顶高耸结构的影响,然而随着高层楼顶高耸结构高度的不断增加,高耸结构受到强烈的风载效应时,这种相互作用的影响不容忽视。本文首先给出了流固耦合的流体动力学控制方程ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)方法的描述和算法。随后采用标准k-ε模型、Wilcox κ-ω模型和LES湍流模型在高雷诺数均匀流场中对同一高层建筑楼顶上的封闭高耸钢结构进行数值模拟,通过对模拟结果的分析,证明LES湍流模型更适用于高层建筑顶端的高耸钢结构的抗风分析。随后利用LES湍流模型,建立了三种结构形式的模型:带高耸结构的高层建筑模型、置于地面的高耸结构模型和不带高耸结构的高层建筑模型,分别对这三种结构形式建立了有限元刚性模型和考虑流固耦合作用的气弹性模型,通过对比数值模拟得到的结构表面风压系数分布情况、风载体型系数和风振系数,研究风载作用下高耸结构和建筑主体之间的相互作用;并且针对高耸结构在建筑主体顶部的不同位置建立刚性模型,对比分析位置因素对建筑顶部高耸结构风载效应的影响。鉴于高层建筑对其顶端高耸结构的影响不容忽视,在对实际工程进行流固耦合分析时,本文提出一种新的建模分析方法,以满足工程设计的需要。随后按照此方法以海拉尔新闻中心楼顶发射塔工程为背景,对此工程进行数值模拟,并对比其风洞试验数据,结果证明这种方法既满足了设计的需要,又能保证结果具有足够的准确率,为解决实际工程提供了切实可行的分析方法。
朱绪平[3](2013)在《三瓣型高耸钢塔风振特性分析》文中研究表明三瓣高耸钢塔结构是异型结构,近年来这类结构逐渐增多,人们对其在风荷载作用下的表现依然缺乏系统了解,这已经成为非常值得关注的问题。论文针对这一问题展开研究,主要进行了如下工作:(1)以典型三瓣高耸钢塔结构——西太湖观光塔为基础,设计了风洞试验;通过风洞试验,测试并分析了三瓣型高耸钢塔结构顺风向和横风向抗风性能,探讨了该类型高塔的设计方法----三瓣型高耸钢塔结构横向风的等效风荷载法(2)基于风洞试验数据,确定了变截面三瓣型高耸钢塔结构的顺风向风振系数随迎风面宽度和高度变化的规律;并针对三瓣型高耸钢塔结构截面及质量分布的特点,给出了适合的体型系数;(3)通过计算分析,获得了能用于实际工程的计算表格,可快速方便地进行三瓣型高耸钢塔结构顺风向静动力风荷载的计算,该表格可以为有关规范的制定提供参考借鉴
兰云云[4](2012)在《高耸钢塔架的风振响应分析》文中指出在土木工程设计、计算和抗灾防灾规划中,影响最大和最容易引起工程结构失败甚至破坏的是风荷载和地震作用。本课题以实际工程为研究对象,利用现有大型有限元软件ANSYS,建立钢结构塔架模型,对模型进行静风作用下的研究和脉动风荷载响应分析,统计风振系数取值,并与现行规范进行比较,从而为实现将塔架结构风振响应简化成静力分析提供一个初步的研究方法。主要内容如下:1.介绍有关近地风的一些基本理论、对近地风的特性进行了描述,介绍了脉动风时程的数值模拟方法及实现过程;分别按AR模型和小波分析模型采用钢塔架结构的实际参数,对其脉动风速时程进行了模拟,将两种模型模拟样本的自功率谱与目标功率谱进行对比,结果吻合良好。2.通过对钢塔架进行平均风作用下的静力分析,得到各节点的位移和拟动力加速度值;将AR模型和小波分析模型模拟的脉动风速时程作用于钢塔架有限元模型上进行风振响应分析,得到两种脉动风作用下的位移、速度、加速度时程曲线。3.介绍了风振系数的定义及风振系数的计算方法,引出加速度风振系数的概念;根据数值模拟的结果,计算出两种模型模拟脉动风作用下的位移风振系数和加速度风振系数;分别按照《建筑结构荷载规范》和《高耸结构设计规范》上给出的计算公式计算得到钢塔架结构的位移风振系数;通过风振系数的对比,从而为实现将塔架结构风振响应简化成静力分析提供一个初步的研究方法。本文还进一步讨论了阻尼比及附加质量对位移风振系数和加速度风振系数的影响。
许志荣[5](2011)在《高耸钢结构塔架的风荷载、地震作用性能分析》文中研究指明在土木工程设计、计算和抗灾防灾规划中,影响最大和最容易引起工程结构失败甚至破坏的是风荷载和地震作用。本课题以实际工程为研究对象,利用现有大型有限元软件ANSYS,建立钢结构塔架模型,对模型进行动力特性研究、地震响应以及风荷载分析,从而为设计提供可靠的计算和分析依据。主要内容包括:1.建立钢结构塔架的三维有限元模型,对其进行模态分析,得到前15阶频率、振型。然后将塔架简化为二维模型,分别求出塔架的质量矩阵和刚度矩阵,用MATLAB解出前3阶频率和振型,与三维模型进行对比。2.按照《建筑抗震设计规范》中的相关规定:采用两组天然波(El Centro波和Taft波)和一组人工波对钢结构塔架进行地震响应分析,采用瞬态动力学分析技术,确定了结构的动力响应,为进一步对高耸塔式结构进行振动控制提供了必要的技术参数。3.研究塔架风荷载的计算方法,将计算结果施加到有限元模型上,求得风荷载作用下塔架的变形和应力,判断其侧移是否满足要求,结构在风荷载作用下是否安全可靠。
艾贻学[6](2011)在《大型土木结构的阻尼特性研究》文中提出阻尼是产生振动结构能量耗散的原因,它是描述结构体系振动过程中能量耗散特征的参数,是结构的基本动力特性之一,对结构动力反应的分析有很大的影响。很早人们就开始了对阻尼的研究,也发展并完善了一些阻尼相关理论,并做了很多的科研研究和工程试验,特别是近年来随着大型结构的发展,如建筑物的高层化和桥梁的大跨度化,结构材料不断向轻质高强发展,对结构的抗灾害能力要求也不断提高,风振反应和地震反应成为了高层结构和大跨度桥梁的重要研究方向,结构阻尼在工程中的位置也显得也越来越重要。本文通过一些国内对大型土木结构阻尼研究实例,研究了大型土木结构的阻尼取值的确定和一些相应的规律。大跨度桥梁的桥塔由于在施工过程中没有拉索支撑而只有临时支撑结构,对风致振动较一般的结构更加敏感,特别是钢塔,其阻尼特性在施工中会有些变化,本文以泰州大桥中塔的阻尼测试试验为依据,初步讨论了钢塔的阻尼特性。
周云,刘纯,汪大洋[7](2011)在《高层建筑楼顶钢塔风振效应的参数研究》文中研究表明针对高层建筑楼顶钢塔的风振效应开展研究,采用线性滤波法模拟了结构的脉动风荷载时程,探讨了主体结构、楼顶钢塔及二者整体工作三种情况的动力特性,分析了脉动风速谱、频率比、楼顶钢塔高度和跨度等6种不同参数对结构顺风向风振动力性能的影响,并对比分析了线性和非线性粘滞阻尼器及粘弹性阻尼器三种速度相关型阻尼器对结构楼顶钢塔风振效应的控制效果。结果表明,结构楼顶钢塔设计时应避开主体结构的前三阶自振频率,以降低鞭梢效应;风荷载作用下楼顶钢塔的风振响应远大于主体结构,随基本风压和钢塔高度的增大而增大,但随钢塔跨度的增大而减小;阻尼器可有效衰减楼顶钢塔的风振响应,粘滞阻尼器对楼顶钢塔风振响应的减振效果优于粘弹性阻尼器,而非线性粘滞阻尼器的减振效果又优于线性粘滞阻尼器。
沈洪宇[8](2010)在《卷积型阻尼模型参数识别与结构响应的理论与试验研究》文中指出阻尼是用以描述结构在振动过程中某种能量耗散方式的术语,由于其机理相当复杂,在工程实践中常将阻尼抽象为某种方便的数学模型,根据与结构反应物理量等效的原则来确定其参数。近百年来人们提出了多种阻尼假设,对于每一种假设都各有其适应范围和分析方法。由于粘滞阻尼模型运动方程简单、分析方便等优点,使其在实际工程和研究领域都得到了广泛的应用。然而,众所周知,这种数学上理想化的经典阻尼模型并不能完全反映实际结构和新型材料(如高分子材料)的复杂耗能特性。因此改进或深入研究其他形式的阻尼模型以适应不同建筑材料、不同结构体系的动力分析需要成为土木工程相关研究领域的重要课题。本文选择一种卷积型非粘滞阻尼模型开展研究,首先推导该阻尼模型下结构的阻尼系数矩阵识别表达式,随后研究非粘滞阻尼系统的动力时程分析问题,然后进行一种国产粘弹性阻尼材料的性能试验并给出非粘滞阻尼模型参数的确定方法,最后通过一个二层钢筋混凝土框架的振动台试验对各章方法进行验证。本文主要研究内容包括:首先,分别对粘滞阻尼模型和非粘滞阻尼模型多自由度系统采用拉普拉斯变换,对该动力系统进行了复模态分析,得到了系统的有阻尼频率和模态振型表达式,并建立了其与系统无阻尼特征参数的联系;之后通过这些表达式分别导出了粘滞阻尼系统和非粘滞阻尼系统的阻尼系数矩阵的识别方法。其次,由于阻尼模型的改变导致原有的动力分析方法对非粘滞阻尼系统运动方程不再有效,引入了第二类Volterra方程的Taylor展开法,对所分析时段中各时间点的响应函数做逐步的Taylor展开,代入卷积核来消去运动方程的积分项,通过求解推导出的时变线性方程组得到了一种新的非粘滞阻尼系统运动方程的时程分析方法。第三,结合Wagner提出的非粘滞阻尼系统运动方程的状态空间表达式,引入精细积分法对该系统的响应时程进行求解,得到了所求状态向量的高精度时程递推表达式。为了避免在分析高阶系统矩阵的多自由度体系时,时程分析表达式中逆矩阵项带来的误差和应用局限,引入Gauss-Legendre积分的基本原理,建立了改进的精细积分格式。改进方法中不再需要矩阵求逆,提高了方法的实用性。第四,根据高分子材料流变学本构关系和非粘滞阻尼模型的物理意义,选择粘弹性材料作为该阻尼模型的描述对象。选取ZN-22型粘弹性阻尼胶料,以随后进行的振动台试验模型参数为依据,设计并加工了一批粘弹性阻尼器,通过70多种工况的正弦循环加载试验,确定了该类粘弹性阻尼材料随环境温度、激振频率和剪切位移幅值变化的力学性能。通过粘弹性材料各参数之间的力学关系,结合本文的非粘滞阻尼模型表达式,推导出了非粘滞阻尼系数和松弛因子的确定方法。最后,通过一个相似比为1:4的各层均布安装粘弹性阻尼器的二层钢筋混凝土框架模型的振动台地震模拟试验,分别从力学参数确定、时程分析和阻尼系数矩阵识别等角度详细分析了本文非粘滞阻尼模型对粘弹性结构阻尼机制的描述能力及各章节算法的正确性和有效性。
建筑钢结构委员会[9](2010)在《用钢铁铸就辉煌——建筑钢结构专家系列介绍(五十三)》文中研究指明杨蔚彪1963年11月生,博士,教授级高工,中国建筑标准设计研究院副总工程师。工作简历:冶金工业部建筑研究总院设计院常务副院长,上海分院院长总工,中国京冶总承
刘纯,汪大洋,周云[10](2009)在《带突出物高层建筑的减振方案对比》文中提出采用改进的自回归模型模拟了某带突出物高层建筑结构的脉动风荷载时程,针对其自身特点,提出了突出物玻璃幕墙开洞(方案A)、设置粘滞阻尼器(方案B)、玻璃幕墙开洞与设置粘滞阻尼器相结合(方案C)的3种减振方案。在10年和50年一遇2种风振作用下,对该工程进行了不同减振方案下的风振动力分析,最后依据分析结果对类似结构体系风振控制的分析与设计提出了建议。结果表明:方案B和方案C具有大量耗散风振输入能量、有效衰减结构动力响应和降低结构风振作用的能力,可减小主体结构顶点位移和加速度响应的最大幅度分别为34.6%、36.8%,提出的减振方案对于抑制结构风致振动、提高结构安全性和舒适性具有可行性和有效性。
二、某钢筋混凝土结构高层钢塔风振控制及其应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、某钢筋混凝土结构高层钢塔风振控制及其应用(论文提纲范文)
(1)粘弹性阻尼器微观减震机理、试验与减震结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 粘弹性阻尼结构减震技术研究现状 |
1.2.1 粘弹性材料研究现状 |
1.2.2 粘弹性阻尼器研究现状 |
1.2.3 粘弹性阻尼减震结构研究现状 |
1.3 粘弹性阻尼器微观耗能机理研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
1.4.1 问题的提出 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 粘弹性材料微细观力学行为及耗能机理研究 |
2.1 粘弹性材料主要组分及影响 |
2.1.1 橡胶基体影响 |
2.1.2 添加剂组分影响 |
2.1.3 填料影响 |
2.2 粘弹性材料微观力学行为研究 |
2.2.1 基体橡胶弹性网络链结构 |
2.2.2 周围分子链约束作用 |
2.2.3 分子链缠结与填料吸附对弹性网链的增强作用 |
2.3 粘弹性材料微观耗能机理研究 |
2.3.1 自由分子链网络的粘性耗能 |
2.3.2 分子链缠结与类缠结作用的影响 |
2.3.3 填料网络结构耗能效应 |
2.4 基于分子动力学模拟的粘弹性材料力学行为研究 |
2.4.1 模型信息 |
2.4.2 应力应变分析 |
2.4.3 能量和自由体积分析 |
2.5 炭黑填充粘弹性材料的细观力学模拟 |
2.5.1 炭黑填充粘弹性材料细观平衡应力应变分析 |
2.5.2 炭黑填充粘弹性材料细观粘弹特性分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 粘弹性阻尼器力学性能试验 |
3.1 粘弹性阻尼器构造 |
3.1.1 粘弹性材料组成 |
3.1.2 阻尼器试件类型 |
3.2 粘弹性阻尼器动态力学性能试验 |
3.2.1 试验目的 |
3.2.2 试验设备 |
3.2.3 试验工况 |
3.2.4 试验过程 |
3.3 粘弹性材料能量耗散理论 |
3.4 粘弹性阻尼器动态力学性能试验结果分析 |
3.4.1 温度对粘弹性阻尼器性能的影响 |
3.4.2 频率对粘弹性阻尼器性能的影响 |
3.4.3 位移对粘弹性阻尼器性能的影响 |
3.4.4 粘弹性阻尼器试件一与试件二性能对比 |
3.4.5 粘弹性阻尼器的疲劳性能 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于有限元仿真的粘弹性阻尼器性能分析 |
4.1 尺寸变化的影响 |
4.1.1 理论分析 |
4.1.2 有限元建模 |
4.1.3 参数的确定 |
4.1.4 粘弹性层厚度的影响 |
4.1.5 粘弹性材料层剪切面积的影响 |
4.1.6 粘弹性材料层层数的影响 |
4.2 阻尼器自升温分析 |
4.2.1 理论分析 |
4.2.2 参数的确定 |
4.2.3 粘弹性材料层内部温度分析 |
4.2.4 参考点位置分析 |
4.2.5 加载频率影响 |
4.2.6 位移幅值影响 |
4.2.7 自升温对阻尼器动态性能的影响 |
4.3 粘弹性阻尼器的破坏分析 |
4.3.1 应力分析 |
4.3.2 裂纹扩展分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 粘弹性阻尼器微观分子结构力学模型 |
5.1 粘弹性材料力学性能影响因素 |
5.1.1 温度效应 |
5.1.2 激励频率的影响 |
5.1.3 位移幅值的影响 |
5.2 粘弹性阻尼器常用力学模型 |
5.2.1 经典力学模型 |
5.2.2 有限元模型 |
5.2.3 分数阶导数模型 |
5.2.4 修正等效标准固体模型 |
5.3 等效分数阶多层网络链模型 |
5.3.1 粘弹性材料分子链结构 |
5.3.2 分数阶多层网络结构微观链模型 |
5.3.3 等效分数阶多层网络结构微观链模型 |
5.3.4 试验验证 |
5.4 等效分数阶微观分子结构力学模型 |
5.4.1 微观分子链结构分析 |
5.4.2 分数阶微观分子结构力学模型 |
5.4.3 等效分数阶微观分子结构力学模型 |
5.4.4 试验验证 |
5.5 本章小结 |
第六章 粘弹性阻尼减震结构弹塑性分析 |
6.1 粘弹性阻尼减震结构弹塑性模型 |
6.1.1 运动微分方程 |
6.1.2 三线性刚度折减模型 |
6.1.3 粘弹性阻尼减震结构的弹塑性刚度矩阵 |
6.1.4 减震结构弹塑性时程分析 |
6.2 粘弹性阻尼减震设计算例 |
6.2.1 结构信息及阻尼器布设 |
6.2.2 粘弹性阻尼器尺寸设计 |
6.2.3 位移响应对比分析 |
6.2.4 加速度响应分析 |
6.2.5 粘弹性阻尼器滞回特性分析 |
6.3 阻尼器数量和位置的优化 |
6.3.1 遗传算法简述 |
6.3.2 阻尼器优化设置 |
6.3.3 优化结果分析 |
6.3.4 结构响应验证 |
6.4 本章小结 |
第七章 结语与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间取得的成果 |
(2)考虑流固耦合的高层建筑楼顶高耸钢结构的抗风数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 建筑结构抗风的主要研究方法 |
1.2.1 风工程的研究方法 |
1.2.2 湍流数值模拟方法 |
1.3 高层建筑顶部高耸结构的研究现状 |
1.4 本文的主要研究工作 |
第二章 CFD数值模拟技术 |
2.1 引言 |
2.2 不可压缩流体流动控制方程 |
2.3 结构动力学控制方程 |
2.4 流体—结构耦合作用(FSI)数值模拟 |
2.4.1 流固耦合边界控制条件 |
2.4.2 FSI耦合系统的有限元方程 |
2.4.3 FSI双向耦合系统的求解算法 |
2.5 本章小结 |
第三章 三种湍流数值模拟方法的适宜性分析 |
3.1 引言 |
3.2 数值模拟方法的验证 |
3.2.1 计算模型尺寸 |
3.2.2 数值模拟结果比较 |
3.2.3 风压分布系数比较 |
3.2.4 风载体型系数比较 |
3.3 本章小结 |
第四章 高层建筑顶端建有高耸结构时的风致振动响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 CAARC标准模型概况 |
4.3 CAARC标准模型风洞试验 |
4.4 不同结构模型的数值模拟 |
4.4.1 CAARC标准模型的结构动力学计算模型 |
4.4.2 高耸结构动力学计算模型 |
4.4.3 高层顶部建有高耸结构的动力学计算模型 |
4.4.4 高层部分数值模拟结果的对比 |
4.4.5 高耸部分数值模拟结果的对比 |
4.5 本章小结 |
第五章 高耸结构在建筑楼顶三种不同位置时的风载效应分析 |
5.1 引言 |
5.2 不同位置结构模型的数值模拟 |
5.2.1 高耸结构位于高层顶部一侧中间位置的计算模型 |
5.2.2 高耸结构位于高层顶部角部位置的计算模型 |
5.2.3 高耸结构位于高层建筑楼顶中心位置的计算模型 |
5.2.4 不同位置的数值模拟结果分析 |
5.2.5 风载体型系数比较 |
5.3 本章小结 |
第六章 呼伦贝尔市新闻发射塔风致振动响应分析 |
6.1 引言 |
6.2 工程概况 |
6.3 风洞试验概述 |
6.3.1 风洞试验测量设备 |
6.3.2 风洞试验模型及其测点布置 |
6.3.3 大气边界层风场模拟 |
6.3.4 风洞试验结果 |
6.4 数值模拟 |
6.4.1 发射塔高耸结构动力学计算模型 |
6.4.2 数值模拟结果的对比 |
6.4.3 风载体型系数比较 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)三瓣型高耸钢塔风振特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
详细摘要 |
Detailed abstract |
1 绪论 |
1.1 概 |
1.2 风的特性与风对结构的作用 |
1.2.1 近地风的特性 |
1.2.2 脉动风描述 |
1.2.3 风对结构的作用 |
1.3 高层、高耸结构抗风研究状 |
1.4 风洞试验技术 |
1.4.1 气弹模型试验技术 |
1.4.2 刚性模型表面测压试验 |
1.4.3 高频动态天平试验 |
1.5 存在的问题与不足 |
1.6 本文的研究背景及主要工作 |
2 西太湖观光的风洞试验及其体型系数分析 |
2.1 工程背景 |
2.1.1 西太湖观光塔的建筑概况 |
2.1.2 西太湖观塔的建筑特点 |
2.2 西太湖月塔风洞试验方案 |
2.2.1 风洞试验目的 |
2.2.2 试验相似比设计 |
2.2.3 实验模型和测点布置 |
2.2.4 试验参数及工况 |
2.2.5 试验设备 |
2.3 风洞试验概况 |
2.3.1 场模拟和试验工况 |
2.3.2 风洞试验风速、样本长度、采样频率 |
2.4 参考点高度和风压系数符号约定 |
2.5 试验数据处理方法 |
2.6 围护结构设计用风荷载确定方法 |
2.7 风洞试验结果和分析 |
2.8 结论和建议 |
3 西太湖观光塔风振响应和等效静风荷载分析 |
3.1 引言 |
3.2 风振响应计算方法 |
3.2.1 结构表面风荷载时程 |
3.2.2 各振型的风荷载广义力互功率谱 |
3.2.3 各振型的广义坐标响应功率谱 |
3.2.4 结构响应功率谱和均方根 |
3.2.5 风振响应极大值 |
3.3 风振系数计算方法 |
3.3.1 阵风荷载因子法(GLF 法) |
3.3.2 惯性力法(IWL 法) |
3.3.3 LRC-惯性力法 |
3.3.4 本工程风振系数的计算方法 |
3.4 等效静风荷载使用说明 |
3.5 风向角、设计风压、风压系数符号等约定 |
3.6 结构风振响应和等效静风荷载 |
3.6.1 结构动力特性 |
3.6.2 在 0 度风向下的风振响应 |
3.6.3 所有风向下的结构风振响应 |
3.7 顺风向等效静风荷载 |
3.8 横风向等效静风荷载 |
3.8.1 0 度横风向横风向层等效静风荷载 |
3.8.2 90 度横风向横风向层等效静风荷载 |
3.9 结论与建议 |
4. 三瓣型高耸钢塔结构风振系数计算新方法和工程应用 |
4.1 前言 |
4.2 三瓣型高耸钢塔结构顺风向风振系数基本公式 |
4.3 三瓣型高耸钢塔结构脉动计算系数λ1计算表格 |
4.4 实例分析验证 |
4.4.1 工程概况 |
4.4.2 北京高安屯项目烟囱风荷载计算 |
4.4.3 横风向单位高度风力标准值计算 |
4.4.4 顺风向单位高度风力标准值计算 |
4.4.5 风振计算 |
4.4.6 简化表格法验证计算 |
4.5 结论 |
5 结论与展望 |
5.1 结论与成 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在校期间发表论文、着作目录及科研工作情况 |
(4)高耸钢塔架的风振响应分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钢结构塔架发展概况 |
1.2.1 石油化工塔简介 |
1.2.2 高层建筑的发展及特点 |
1.3 钢结构塔架的抗风研究 |
1.5 本文的主要工作 |
第二章 钢塔架的风荷载及模拟 |
2.1 引言 |
2.2 风的描述 |
2.3 近地风的一些特性 |
2.3.1 大气边界层 |
2.3.2 平均风剖面 |
2.3.3 基本风速和基本风压 |
2.3.4 脉动风的主要特性 |
2.4 脉动风速时程模拟 |
2.4.1 AR模型 |
2.4.2 小波分析模型 |
2.5 钢塔架风速时程模拟 |
2.5.1 工程概况 |
2.5.2 基于AR模型风速时程模拟 |
2.5.3 基于小波分析模型风速时程模拟 |
2.5.4 两种模型风速时程幅值比较 |
2.6 本章小结 |
第三章 风振响应时程分析 |
3.1 引言 |
3.2 有限元模型的建立 |
3.3 动力时程分析基本理论 |
3.3.1 系统运动方程的建立 |
3.3.2 时程分析方法 |
3.3.3 阻尼 |
3.3.4 时间步长选取 |
3.4 作用在结构上的风荷载 |
3.5 平均风作用下的静力分析 |
3.6 钢塔架动力时程分析 |
3.6.1 风荷载模拟生成 |
3.6.2 基于AR模拟风速时程分析结果 |
3.6.3 基于离散小波模拟风速时程分析结果 |
3.6.4 时程分析结果极值比较 |
3.8 本章小结 |
第四章 风振系数分析 |
4.1 引言 |
4.2 结构风振随机振动理论 |
4.3 风振系数定义及分类 |
4.3.1 风振系数定义 |
4.3.2 两种常用的风振系数 |
4.4 我国现行规范中风振系数相关规定 |
4.4.1 《建筑结构荷载规范》 |
4.4.2 《高耸结构设计规范》 |
4.5 风振系数计算 |
4.5.1 按数值分析结果计算 |
4.5.2 按《建筑结构荷载规范》计算 |
4.5.3 按《高耸结构设计规范》计算 |
4.6 风振系数结果分析 |
4.7 参数影响分析 |
4.7.1 阻尼比对风振系数的影响 |
4.7.2 附加质量对风振系数的影响 |
4.8 本章小节 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
详细摘要 |
(5)高耸钢结构塔架的风荷载、地震作用性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钢结构塔架发展概况 |
1.3 钢结构塔架的抗震研究 |
1.4 钢结构塔架的抗风研究 |
1.5 本文的主要工作 |
第二章 钢塔架模型建立及振动特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 ANSYS 有限元软件简介 |
2.2.1 关于ANSYS |
2.2.2 ANSYS 的主要功能 |
2.2.3 ANSYS 的分析步骤 |
2.3 钢塔架三维模型建立 |
2.3.1 工程概况 |
2.3.2 有限元模型单元的选取 |
2.3.3 有限元模型的建立 |
2.4 模态分析 |
2.4.1 模态分析理论 |
2.4.2 模态分析采用的方法—子空间迭代法 |
2.4.3 三维模型模态分析 |
2.4.4 三维模型简化 |
2.5 本章小结 |
第三章 钢塔架地震响应分析 |
3.1 引言 |
3.2 地震响应分析 |
3.2.1 基本理论 |
3.2.2 分析方法 |
3.2.3 地震波的选取 |
3.2.4 钢塔架地震响应分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 钢塔架风荷载分析 |
4.1 引言 |
4.2 风荷载的计算 |
4.2.1 风振系数的计算 |
4.2.2 风载体型系数的计算 |
4.2.3 风荷载 |
4.3 钢塔架静风荷载分析 |
4.3.1 风荷载的施加方式 |
4.3.2 风荷载分析 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
详细摘要 |
(6)大型土木结构的阻尼特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 阻尼的基本概念及其研究意义 |
1.3 阻尼的分类 |
1.3.1 材料阻尼 |
1.3.2 结构阻尼 |
1.3.3 介质阻尼 |
1.4 常用结构阻尼理论 |
1.4.1 库仑阻尼理论 |
1.4.2 粘滞阻尼理论 |
1.4.3 滞变阻尼理论(复阻尼理论或结构阻尼理论) |
1.4.4 比例阻尼和非比例阻尼 |
1.4.5 其他阻尼理论 |
1.5 本文的研究重点及意义 |
第2章 阻尼理论的研究现状 |
2.1 阻尼理论的发展历史 |
2.2 阻尼的研究现状 |
2.3 阻尼的识别方法 |
2.3.1 自由衰减法 |
2.3.2 频率响应法 |
2.3.3 复刚度法 |
2.4 小结 |
第3章 大型土木结构的阻尼特性 |
3.1 大型土木结构的发展概述及其动力特点 |
3.2 大型土木结构的阻尼特性 |
3.2.1 高层建筑阻尼特性 |
3.2.2 大跨度桥梁阻尼特性研究 |
3.3 影响阻尼的因素分析 |
3.3.1 结构材料对阻尼的影响 |
3.3.2 结构介质对阻尼影响 |
3.3.3 结构体系对阻尼影响 |
3.3.4 影响阻尼的其他因素 |
3.4 小结 |
第4章 泰州大桥桥塔阻尼特性研究 |
4.1 泰州大桥阻尼测试试验 |
4.1.1 试验概述 |
4.1.2 阻尼测试试验结果 |
4.1.3 试验结果小结 |
4.2 泰州大桥阻尼影响机理分析 |
4.3 小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(7)高层建筑楼顶钢塔风振效应的参数研究(论文提纲范文)
1 结构计算模型 |
2 脉动风荷载的数值模拟 |
2.1 脉动风速谱的选取 |
2.1.1 Davenport沿高度不变的风速谱 |
2.1.2 Harris沿高度不变的风速谱 |
2.1.3 Kaimal沿高度变化的风速谱 |
2.2 脉动风速的AR法模拟 |
3 结构动力特性分析 |
4 参数影响研究 |
4.1 脉动风速谱的影响 |
4.2 频率比的影响 |
4.3 基本风压的影响 |
4.4 钢塔高度和跨度的影响 |
4.5 阻尼器布置方式的影响 |
4.6 不同类型阻尼器的影响 |
5 结 论 |
(8)卷积型阻尼模型参数识别与结构响应的理论与试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 阻尼的基本概念 |
1.1.2 课题研究背景及意义 |
1.2 阻尼理论的研究现状 |
1.2.1 阻尼理论的发展 |
1.2.2 国内外阻尼研究概述 |
1.3 阻尼机制及常见的数学模型 |
1.3.1 粘滞阻尼模型 |
1.3.2 结构阻尼模型 |
1.3.3 复阻尼模型 |
1.3.4 比例阻尼与等效比例阻尼模型 |
1.3.5 迟滞阻尼模型 |
1.3.6 空气动力阻尼模型 |
1.3.7 库伦阻尼模型 |
1.3.8 卷积型非粘滞阻尼模型 |
1.4 高聚物粘弹性阻尼材料 |
1.4.1 粘弹性材料的阻尼机理及应用 |
1.4.2 粘弹性材料的本构模型 |
1.5 本文研究的非粘滞阻尼系统简介 |
1.6 本文构思与主要研究内容 |
第2 章卷积型非粘滞阻尼模型参数识别的拉普拉斯域方法 |
2.1 引言 |
2.2 包含卷积型非粘滞阻尼系统的运动方程 |
2.3 复模态分析 |
2.3.1 粘滞阻尼系统 |
2.3.2 非粘滞阻尼系统 |
2.4 阻尼矩阵的识别 |
2.4.1 传统粘滞阻尼系统 |
2.4.2 卷积型非粘滞阻尼系统 |
2.4.3 识别方法的计算流程 |
2.5 算例分析 |
2.5.1 非粘滞阻尼模型结构 |
2.5.2 比例阻尼模型结构 |
2.5.3 考虑部分阻尼作用的系统 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于Volterra积分方程Taylor展开的卷积型非粘滞阻尼系统响应的时程分析方法 |
3.1 引言 |
3.2 Volterra积分方程简介 |
3.3 卷积型非粘滞阻尼Volterra积分方程的数值解法 |
3.3.1 方程积分项的Taylor展开推导及求解 |
3.3.2 卷积型非粘滞阻尼核函数的处理 |
3.3.3 时程分析的计算步骤 |
3.4 试验验证:自增强阻尼混凝土框架结构地震响应 |
3.4.1 试验模型简介与计算建模 |
3.4.2 数值计算与试验结果比较 |
3.5 算例分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 卷积型非粘滞阻尼系统时程响应分析的改进精细积分方法 |
4.1 引言 |
4.2 系统状态方程 |
4.2.1 满秩阻尼系数矩阵 |
4.2.2 非满秩阻尼系数矩阵 |
4.3 运动方程的精细积分求解 |
4.4 算例分析 |
4.5 精细单元划分有限元时程分析及问题发现 |
4.5.1 精细单元有限元模型的建立 |
4.5.2 有限元时程分析及问题发现 |
4.6 卷积型非粘滞阻尼系统精细积分法的改进 |
4.6.1 高斯-勒让德积分式的引入 |
4.6.2 改进精细积分法的计算步骤 |
4.7 算例及试验数值再分析 |
4.8 本章小结 |
第5章 粘弹性材料的卷积型阻尼模型及其参数确定 |
5.1 引言 |
5.2 粘弹性材料的力学性能 |
5.3 粘弹性阻尼器的设计与制作 |
5.3.1 粘弹性阻尼器的初步设计 |
5.3.2 粘弹性阻尼器的加工工艺 |
5.4 粘弹性阻尼器的动态力学性能试验 |
5.4.1 试验方法与工况 |
5.4.2 主要试验结果及分析 |
5.5 卷积型非粘滞阻尼模型的松弛因子 |
5.6 本章小结 |
第6章 粘弹性阻尼结构的振动台试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 粘弹性阻尼结构试验概况 |
6.2.1 模型的设计与制作 |
6.2.2 试验方案与采集方法介绍 |
6.3 试验工况与结果 |
6.4 各工况下试验模型的松弛因子及阻尼系数的确定 |
6.5 模型的动力特性分析及有限元模型修正 |
6.6 卷积型非粘滞阻尼模型与比例阻尼模型的时程分析比较 |
6.6.1 EL Centro 波 50gal 工况的模型参数及分析结果 |
6.6.2 EL Centro 波 100gal 工况的模型参数及分析结果 |
6.6.3 EL Centro 波 200gal 工况的模型参数及分析结果 |
6.7 非粘滞阻尼系数矩阵的识别 |
6.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
攻读博士学位期间参与的科研课题 |
致谢 |
个人简历 |
(10)带突出物高层建筑的减振方案对比(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 工程概况 |
2 脉动风荷载模拟 |
3 减振方案设计 |
4 减振效果分析 |
4.1 方案A |
4.2 方案B |
4.3 方案C |
4.4 3种减振方案的对比 |
5 结 语 |
四、某钢筋混凝土结构高层钢塔风振控制及其应用(论文参考文献)
- [1]粘弹性阻尼器微观减震机理、试验与减震结构研究[D]. 徐业守. 东南大学, 2020
- [2]考虑流固耦合的高层建筑楼顶高耸钢结构的抗风数值模拟[D]. 司恒运. 山东大学, 2016(01)
- [3]三瓣型高耸钢塔风振特性分析[D]. 朱绪平. 中国矿业大学(北京), 2013(10)
- [4]高耸钢塔架的风振响应分析[D]. 兰云云. 东北石油大学, 2012(07)
- [5]高耸钢结构塔架的风荷载、地震作用性能分析[D]. 许志荣. 东北石油大学, 2011(04)
- [6]大型土木结构的阻尼特性研究[D]. 艾贻学. 武汉理工大学, 2011(09)
- [7]高层建筑楼顶钢塔风振效应的参数研究[J]. 周云,刘纯,汪大洋. 振动与冲击, 2011(02)
- [8]卷积型阻尼模型参数识别与结构响应的理论与试验研究[D]. 沈洪宇. 哈尔滨工业大学, 2010(04)
- [9]用钢铁铸就辉煌——建筑钢结构专家系列介绍(五十三)[J]. 建筑钢结构委员会. 中国建筑金属结构, 2010(03)
- [10]带突出物高层建筑的减振方案对比[J]. 刘纯,汪大洋,周云. 建筑科学与工程学报, 2009(04)