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![大型復雜雕像結構風致響應分析方法的對比研究.pdf_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/6/23/fdbb4cb8-1eaa-4c4f-acd5-8d0c604047fd/fdbb4cb8-1eaa-4c4f-acd5-8d0c604047fd1.gif)
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文檔簡介
1、大型復雜雕像結構突出的特點是:結構布置不規(guī)則,結構形式復雜多樣,超大的高寬比。這些特性直接導致大型復雜雕像結構屬于風敏感結構。對于大型復雜雕像結構而言,水平荷載起控制作用,其中風荷載是其最主要的控制荷載。本文主要以湖北黃石藥師佛像為研究對象,對像體的主鋼架分別采用靜力等效風荷載法、時程分析法和流固耦合法計算結構的風荷載,并對這三種計算方法進行簡要的介紹和對比。
通過分析研究,得到如下主要結論:
1、靜力等效風荷載法、
2、時程分析法和流固耦合法三種分析方法越來越逼近真實的風荷載作用的情況。靜力等效風荷載法的實質(zhì)就是將風荷載從隨機動力荷載轉化成靜力荷載的形式參與結構設計,該靜力荷載作用于像體結構所產(chǎn)生的效應和風荷載作為動力荷載作用在結構上產(chǎn)生的位移、應力、應變等效應相近,靜力等效風荷載法又稱為擬靜力法。風致響應時程分析法的實質(zhì)就是通過模擬或者實測的方法得到風荷載時程后,建立結構的動力方程,利用直接積分法求解方程,從而得到位移、速度和加速度響應。單向流固耦合
3、法的實質(zhì)就是把風場對像體結構的作用轉化為風壓力,然后把風壓力施加到結構體上,得到荷載作用在結構上產(chǎn)生的位移、應力、應變等結果,計算雙向流固耦合時需要考慮像體結構的變形對風場的影響,然后再循環(huán)進行上述計算過程。
2、由于大型復雜雕像結構整體不規(guī)則,受力情況復雜,超大的高寬比,為了保證雕像結構受力合理和穩(wěn)定性,如今通常采用框架一支撐體系,合理的布置框架梁柱和支撐,合理的布置樓面水平支撐和豎向支撐,同時局部施工區(qū)考慮加強支撐。采用盡
4、可能均勻對稱的布置,盡量減少每一層質(zhì)量中心和剛度中心的差異。
3、雕像結構在風荷載作用下由于外立面造型的不規(guī)則,表面的風壓分布異常復雜,遵循鈍體繞流的普遍規(guī)律。在通常設計過程中,依據(jù)像體結構風致響應數(shù)值模擬的計算結果,保守建議雕像結構的體型系數(shù)選用在矩形建筑體型系數(shù)的基礎上增加10%左右。
4、線性濾波法編制的相應風速時程程序是可以達到精度的,可以進一步用于結構的風振響應的時程分析。對結構位移起控制作用的是結構的第一
5、振型,脈動風下雕像結構的風振時程分析法計算得出的結果基本上是靜力等效風荷載法計算結果的兩倍,時程分析法結果更加保守,動力響應明顯大于靜力響應。
5、風場中像體結構迎風面的風壓大致保持對稱,迎風面風壓隨高度的增加而增大,像體的迎風面高風壓區(qū)逐步往高處移動,背風面低速區(qū)沿著流場域往后越來越小。像體側向的風壓分布不均勻??紤]風致響應作用下,雕像結構的外立面最好為光滑的凸立面,同時凸立面的凸度比較大時結構穩(wěn)定性和安全性更高,應該是在相
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