高耸结构风振系数的理论研究和应用

本文在随机风速假定是各态历经过程的基础上,通过随机振动理论振型分解法,考虑空间相关性,针对高耸结构的特点,得到风振系数可表示为β(z)=1 ξunr(z)。按常用的阻尼比ζ1=0.01、风速V_(10)=25m/8、重量和宽度沿高度不变等情况下作出了通用表格。对于非上述标准情况的计算,本文通过大量电算,得到了不同阻尼比ζ1不同风速V_(10)、以及不同的尺寸形状和重量变化的修正系数,并制成了图线。算例计算表明,提供的方法既较符合理论上的严密性,所提供的图表,又较适用于常见的各种不同情况,计算方便,因而可供实际应用和供荷载规范修订和高耸结构设计规范制订时参考。     

考虑索穹顶结构构形变化的空气动力失稳分析

对于具有高柔、大跨、轻质等特点的索穹顶结构来说，风力是主要的荷载。由于结构与风力的气动耦合作用，结构易产生一种失稳式振动，即 驰振。据此采用了用体型系数表达的、考虑风荷载竖向分力的气动力模型；针对索穹顶结构强几何非线性的特点和弛振分析气动力准确定常的基本假设，提出了用迭代思想求解结构驰振临界风速的方法；并与用数值积分方法和Newton-Raphson方法相结合的时程分析法的结果进行比较。     

在脉动风作用下弹塑性结构动力学的分析研究

实际工程结构处于非线性情况是很多的。钢筋混凝土结构由于混凝土的非线性性质,因而实际上应属于非线性结构的一种类型,即使对于均质的钢结构,当应力超过弹性极限后,也属于非线性问题。对于随机非线性振动的研究,目前大多数集中在上升和下降特性曲线都相同的非线性结构上。对于风激起随机非线性结构的响应,国际上还研究得很少,在国内还未开始研究,因而研究非线性结构随机风振问题,有着十分重大的理论意义和实用意义。本文针对工程结构中物理非线性的特点,上升和下降曲线并不相同,根据等效线性化原理,导出了具体的等效线性公式,根据作者曾提出的风振响应的表达式,针对非线性风振的特殊性提出了具体计算方法,可用图表进行计算。计算中对国际上应用很广的Davenport的风速谱和我国最新统计的风速谱对计算结果的影响进行了比较,在常用范围内我国风速谱计算结果较小,因而对采用谱的问题上要引起我们的注意。     

高耸高层结构随机风振空间相关性及折算系数

本文研究随机风振空间相关性的影响,导出了针对高耸高层结构考虑空间相关性的风振计算有关公式。为了便于应用及规范修订,导出折算系数有关公式,按目前常用的未考虑空间相关性的计算结果乘以此折算系数,即为考虑空间相关性的结果.本文对各种试验资料、结构物外形等进行了分析和比较,得出了结论,可供实际应用和规范修订时参考。     

在脉动风压下结构风振系数的探讨

在脉动风压下结构的风振系数是结构物特别是高耸结构物在抗风计算中的重要问题。苏联、加拿大、法国等国文献或规范[1][2][4][8]等在确定脉动风压的动力系数时,未能完整考虑沿结构高度脉动风压和结构质量分布的影响,并且常作了沿水平长度风压是不变的假定,求出了风振系数,因此有了一定的偏差存在。本文按无限或有限自由度体系,根据随机振动理论,按振型分解的方法,考虑风压沿高度和长度的变化规律,求出了风振系数。根据国内外风压实测资料,求出了风振系数中有关数据。对于沿着高度其刚度和质量都比较均匀的建筑物,提出了简化公式和折算公式。有关数据已制表格,可供应用和荷载规范修订时参考。     

风能耗散原理确定粗糙度指数及其应用

采用文中提出的风能耗散原理，可确定任一建设地点的地面粗糙度指数，并详细讨论了粗糙度指数在风工程中的影响。     

地面粗糙度对结构风振影响的分析

不同建筑物由于周围环境的不同,因此各自处于不同的地面粗糙度之中。精确合理地分析结构风振,研究不同地面粗糙度的影响有着十分实际的意义。本文根据随机振动理论,用所得到的风振系数分析了不同粗糙度的影响,导出了必要的公式,并制成图线,可供工程实际应用。这样,对任一建筑物,根据它所处环境而得到的粗糙度系数,利用本文的公式或图线,即可求出所需的风振系数。     

二度自由的简支梁在不同频率的周期荷重下的强迫振动

本文是发表在同济大学学报1956年度第三期上的一篇论文的延续。本文考虑了偏心质量在相同和不同频率时具有位差的情况。对于不同频率时位差的影响,文中作一数例加以比较,以明确位差对简梁影响的大小。对于相同频率时位差的影响,文中列出具体数例,给出圆线,并导出临界频率的公式,作出结论,供设计工程师的参考。     

结构顺横风振综合被动控制的研究

在强风作用下，结构既可在两主轴方向产生顺风向风振，同时在两主轴之一产生顺风向风振时，另一主轴方向可产生横风向风振，当横风向结构自振频率与涡流频率一致时，可产生远大于顺风向风振的共振响应，因此在两主轴方向刚度等相差不大的情况下，两主轴方向在振动控制研究中都必须予以注意，文中采用交叉型被动阻尼器，为了充分发挥阻尼器的作用，采用作者建议的互通式管式液体阻尼器来代替单向的管式液体阻尼器，质量阻尼器也沿主轴     

高耸结构风灾经济损失预测的研究

根据已有的关风灾经济损失预测的成果,针对高耸结构中的烟囱类结构,应用风工程计算基本理论,导出了风灾经济损失预测中的关键值－弹性极限风压,可供设计应用。