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本文在回顾大跨空间结构风工程现有成果的基础上,借助于有限元法和数值解法建立参数化动力有限元模型,对大跨斜拉网格结构的动力特性和风振时程分析进行研究,以期得出一些有益的结论。
本文第二章对风的特性和风振响应分析方法进行了系统阐述,采用时域法分析其风振响应,并给出数值求解动力方程的方法。
第三章基于能量原理借助有限单元法建立了大跨斜拉网格结构动力有限元方程,给出大跨斜拉网格结构不同构件单元的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼计算方法。借助于位移法可解决结构体系不同单元的协同工作问题,而不需将网格结构、塔柱和拉索分开来分析。
第四章首先建立参数化有限元模型,可以方便的生成大跨斜拉单层球面网壳和双层柱面网壳模型。并考虑各种关键参数的影响对大跨斜拉网格结构自振特性进行了研究分析。
第五章在模拟随机风荷载的基础上,对大跨斜拉单层球面网壳和双层柱面网壳进行时程分析,计算中考虑了结构体系的非线性。给出结构响应的时程曲线,统计结构响应值给出节点位移风振系数和单元内力风振系数来表征结构的风振特性。
第六章对全文的研究工作进行了总结,指出本文研究的主要结论及大跨空间结构的风振问题需深入研究的方向