高层建筑风荷载与结构参数的复合反演

发布时间：2024-12-10 21:00

　　近年来,高层建筑高度越来越高,刚度越来越柔,对风荷载的作用显得十分敏感,风荷载通常是高层建筑的控制性因素,在对高层建筑安全性和稳定性设计时需要着重考虑风荷载的影响。因此,对高层建筑风荷载以及风致结构动力响应的分析研究显得尤为重要。而风荷载与结构参数同步识别的反问题研究对深入了解风荷载作用以及结构响应分析,对结构的安全监测具有重要意义。本文回顾了风荷载复合反演的研究现状,采用联邦扩展卡尔曼滤波(FEKF)在考虑空间相关性的情况下对结构物理参数和风荷载的竖向相关性进行了研究。采用谐波合成法模拟出沿楼层高度分布的脉动风速,并通过功率谱验证了模拟出的脉动风速的合理性。根据脉动风的空间相关性假定,对模拟出的风荷载时程相关性进行对比分析,将相邻几层风荷载视为相同荷载,为减少未知荷载数提供依据。在时域内分析获得不同层数视为完全相关下的动力响应,并与真实情况下的动力响应进行比较分析。研究表明:采用本文选取的模型时,当相邻层风荷载的相关性系数大于可视为完全相关的最小值即阈值时,可认为完全相关,便可视为相同荷载,此时对结构动力响应分析及反演精度影响不大。反之,影响较大,容易失真。结合FEKF具有测量信号故障...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．２模拟风速谱与目标谱进行拟合比较??从图２．２可以看出模拟出的风速时程的风速谱与目标谱拟合的很好，即说明??通过该法模拟出的风速具有可靠性

?第二章风荷载的时程模拟???Ｉ??３２ｔｈ脉动Ｒ违｜?｜??３６ｔｈ脉动风速｜??ｉ：＃ＷＷ??－１０?？?Ｐ?－１０．??－１５［?．?．?????－１５ｔ??????????０?５０?１００?１５０?２００?０?５０?１００?１５０?２００??时间（ｓ）?时间（Ｓ）??９）....

图２．３部分楼层风压时程??最后根据／?＝?ＰｘＸｘＷｓ可以得出每层的风荷载时程，取部分楼层风荷载时程??进行绘图

?第二章风荷载的时程模拟???１４?Ｉ?——３２ｔｈ?总?１４?Ｉ?——３６ｔｈ?总??５§ｉ：?ｆ??°＇°０?５０?１００?１５０?２００?°＇°０?５０?１００?１５０?２００??时间（Ｓ）?时间（Ｓ）??９）三十二层总风压时程?１０）三十六层总风压时程??图２．３部分楼层....

图２．４部分楼层风荷载时程??２．４本章小结??本章主要介绍了谐波合成法模拟脉动风速时程理论，并根据了模拟理论进??行了?ＭＡＴＬＡＢ编程模拟出了脉动风速时程，并将模拟出的风速时程的功率谱与??

?第二章风荷载的时程模拟???Ｉ——１８ｔｈ风运ｊ￣１?Ｉ——２４ｔｈＲ荷栽Ｉ??￡．４Ｌ＼ｊ?ｒ—?．?Ｚ４Ｕ?丨??６０?７?６０?－??４０?－?４０?－??２°?＾?，?２°?Ｆ?，??０?５０?１００?１５０?２００?０?５０?１００?１５０?２００??时间（ｓ）?时间....

图３．１结构简化模型??根据简化模型的基本信息可通过ＡＮＳＹＳ建模可以进行模型的模态分析即??可得出该结构模型的前三阶振型

?第三章风荷载的空间相关性对结构响应及反演的影响???Ｕ－？Ｐ??￡?ｋ：，??Ｊ?ｋ：４??ｍ??ｍ??？??１?ｋｓ??￡?ｋｓ??Ｍ，＃??＜?ｋ，??ＭｚＷ??Ｍｊ，??／ｍ／Ｍ??图３．１结构简化模型??根据简化模型的基本信息可通过ＡＮＳＹＳ建模可以进行模型的模态分析即....

本文编号：4015655