雷暴冲击风激励下大跨张弦桁架的振动响应分析

作     者：曾滨 周臻 丁惠敏 Zeng Bin;Zhou Zhen;Ding Huimin

作者机构：中冶建筑研究总院有限公司 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室 

出 版 物：《特种结构》 (Special Structures)

年 卷 期：2016年第33卷第5期

页      面：52-59页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51578558) 中国京冶工程技术有限公司重大课题(JAF2014KJ01) 

主　　题：雷暴冲击风 张弦梁 风振响应 风振系数 

摘      要：本文针对大跨张弦梁桁架在雷暴冲击风激励下的振动响应进行研究,为实际工程结构的抗风设计提供依据。采用混合随机模型对雷暴冲击风强风荷载进行数值模拟,其中平均风采用Wood竖直风剖面方程与Holmes经验模型模拟,脉动风采用基于Kaimal目标谱的自回归AR模型模拟。以某火车站大跨张弦桁架雨棚结构建立基准分析模型,利用时域分析方法研究不同雷暴冲击风场参数(最大风速半径,风暴移动速度,风向角)对张弦桁架位移、加速度和拉索索力等结构风振响应的影响。结果表明:在风荷载时程两个峰值位置,桁架位移达到峰值,加速度波动尤为剧烈,拉索轴力显著减小,其中,90°为拉索最不利风向角。针对雷暴冲击风中平均风速和脉动风速响应均随时间变化的特性,研究了大跨张弦桁架结构的整体风振系数计算方法,结果表明:张弦桁架除支座外各点位置对节点整体位移风振系数的影响较小,可采取统一的结构整体位移风振系数并引入安全系数对结构进行设计。