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格构式塔架结构基于线性与几何非线性分析的抗风优化设计方法研究
格构式塔架结构由于杆件细长且整体结构表现为轻质、高柔、小阻尼等特性,在风荷载作用下容易出现大位移而产生失稳破坏。目前此类塔架结构的抗风设计主要是凭借工程师的经验以及在线弹性分析并考虑长细比的影响下反复试算完成,虽然最终的设计从满足规范上可行,但结构设计尺寸并不一定最优。
本文以应用广泛的格构式塔架结构为研究对象,借助于风速时程的数值模拟和风速非平稳性分析,得到平稳的脉动风速时程,一方面结合风致结构响应的随机振动分析得到结构的等效静力风荷载,另一方面考虑线性与几何非线性分析的风致响应对设计变量的敏感度分析,结合改进的最优准则优化算法和大型有限元软件SAP2000的API开发环境,实现了对格构式高耸塔架结构基于线性与几何非线性分析的抗风优化设计方法研究,具体表现在以下几个方面:1、在实测风速非平稳分析方面,采用经验模态分解法,建立了考虑风速风向耦合效应的三维非平稳风速模型,进一步发展了时变标准方差、时变湍流强度的概念。以台风实测风速数据的分析,并与传统的选取基本时距的平稳模型进行对比分析,验证了所提三维非平稳风速模型在获取平稳的 ...

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关键词：优化设计 方法研究 非线性 对比分析 研究对象