桅杆结构随机风振疲劳及可靠性研究

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:muhututu1216
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文首先讨论了桅杆的动力特性,对一工程实际桅杆建立了非线性有限元分析模型,杆身采用空间桁架分析模型,对其动力特性进行分析.研究了时域内桅杆结构动力响应的计算方法,对风荷载作时程模拟,作为算例,计算得到该工程实际桅杆在模拟风荷载时程作用下的顺风向动力响应时程,并作频谱分析.同时研究了频域内桅杆动力响应的计算方法,采用纤绳风载、质量团集到其两端的实用方法,对桅杆在观察点作线性化;在一定频率范围,计算了脉动风荷载考虑空间相关性的谱密度矩阵,将其作为随机激励,在频域内对线性化后的桅杆算例模型作了随机振动功率谱分析,得到了桅杆杆身节点位移的均方响应、功率谱.对时域内桅杆纤绳与杆身连接节点板焊缝疲劳进行了分析,推导了典型连接节点焊缝关键点组合应力的计算表达式,以及考虑杆身扭转时,纤绳与节点板平面夹角的求解方法,进而得到了该关键点的应力时程;通过雨流计数法统计出不同风向、不同风速下各应力幅值的实际循环次数;分别采用线性Miner累积损伤准则和断裂力学方法,以该工程实际桅杆使役期内风速分布资料为基础,计算了该桅杆的疲劳寿命.讨论了目前主要几种疲劳可靠度分析模型,并采用累积损伤模型对该工程桅杆在一定使役期的疲劳可靠度作了计算.讨论了频域内等效窄带疲劳研究方法,分析了通过杆身与纤绳连接点位移响应求得节点焊缝关键点应力响应的方法,利用已经求得的杆身连接纤绳节点的位移响应,求得实例桅杆连接节点焊缝关键点组合应力的均方响应、功率谱.利用该应力的标准差计算了频域分析的该桅杆的疲劳寿命.通过引入三个对数正态分布随机变量来考虑桅杆疲劳分析过程中的不确定性,用Wirsching模型计算了该实例桅杆的疲劳可靠性.文章最后对一短波发射双桅杆进行了随机风振响应的实测研究,记录了在人工激励及风荷载作用下桅杆结构的加速度响应.在测试结果的基础上,分析了桅杆的自振特性,统计了桅杆在风荷载作用下的非线性响应参数.
其他文献
粉煤灰是我国火电厂、水泥厂等以煤作为染料、燃烧产生的废弃物。我国已成为世界上排放粉煤灰最多的国家。粉煤灰的大量排放造成极大的危害。我国火力发电厂为此要花大量的人
在道路工程中,经常采用CFG桩、素砼桩等刚性桩复合地基处理软土路基。在取得良好处理效果的同时,也出现了如沉降过大、沉降差过大甚至路基失稳等工程问题。本文从弹性理论中
长江下游地区第四纪沉积物厚度较大,且层状构造明显。此区域在今后数十年处于中强震频发区,因此分析新近沉积土的动力特性以及深厚软弱场地地震效应具有重要的学术意义和工程应
  本文对预应力筋在框架弹性振动时的运动和耗能进行了理论研究,对预应力筋的滑动耗能效应进行了精细分析和实用分析,考虑预应力筋对构件变形曲线的影响,推导出框架梁的变形曲
该论文在前人工作的基础上,研究了船舶撞击桥梁的风险分析方法,探讨了影响船舶撞击桥梁事件发生概率的主要因素,建立了船舶撞击桥梁的风险分析概率模型并应用该模型计算了崇
结构损伤必然会在结构的动力特性上得到反映,而且应变类结构动力参数比位移类结构动力学参数对结构损伤更为敏感.因此可以依据结构动力特征的变化来判断和识别结构的损伤.本
该文在立体车库钢结构系统设计方法方面,针对结构设计的复杂性,跳出传统的设计思路,尝试探索一种全新设计方法——基于简模型和全模型的人工神经网络映射建模及离散优化设计
作为一种传统的结构形式,砖砌体结构以其造价低廉、建造快速而广泛用于住宅、办公楼、学校等多层建筑中。砖砌体是由砖和砂浆砌筑而成,由于二者之间粘结力较弱,决定了砖砌体
土体地震反应以及地震动的空间特征是地震工程领域研究的重要内容。本文在现有研究成果的基础之上,提出了一种三维土体对SH波、P波、SV波散射的数值分析方法。通过与解析解进
在设计结构控制体系的时候,结构工程师往往假设基底是固结的,这样做在地基刚度比较大时是可行的,而在软弱地基时则不一定合理。本文的研究目的就是为了移除这些假设,考虑土-结构动