钢塔的动力分析

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第11讲 钢塔的动力分析,一、,钢塔周期与振型计算方法的分类：,刚度矩阵法,优点：精确。,柔度矩阵法,优点：适当简化，计算简捷，结果明确易于分析。,1、精确法,2、简化法,能量法派生的经验公式法,仅能求第一周期，不能求振型,缺点：结果分析过于繁琐，计算时间长。,缺点：对抽象、判断有一定要求。,二、自振周期及振型的精确解法：按无阻尼自由振动,ii.按空间桁架算变形，其简图见图,2,按空间桁架集中质点为简图，见图,3,它按空间桁架计算变形。其优点在结构或荷载不对称时，,不计算扭转振动。,按独立柱集中质点串为简图：,i.按等效独立柱算变形，其简图见图1,求得,B,的特征值即得,m,d,的特征值，,求解,g,并换回,y,可得特征向量。,D、实例：,本实例为拉萨塔，高,152,米。,三、自学第六章第6.2节 塔的风振分析。,四、钢塔的非线性动力分析,A.目标：,1、考虑多种非线性效应。,2、可作随机动力分析，以便标准直接应用。,3、要根据塔架抗风的特点进行简化。,B.思路：,1、用空间桁架非线性静力方法分析塔架非线性变形过程。,2、用优化方法求得动力体系的非线性参数，求非线性恢复力。,3、建立简化动力体系的非线性动力方程,4、用等价线性化方法求解动力反响。,C.根本假定：,1、塔架非线性动力方程组表达式为：,上式未考虑非线性阻尼，恢复力按三次抛物线考虑。,2、,假定塔架各质点位移按振型分解为,3、仅考虑第一振型的非线性作用。,4、,单杆考虑,1/1000,的初弯曲,D,、,塔架单根杆件纵向刚度折减系数：,E,、,考虑大位移的影响：用大位移空间桁架法，并乘入单杆 纵向刚度折减系数。,F,、,求非线性刚度系数对角矩阵 :,1、按风压在塔上的分布规律逐级加载先加平均风压，,2,、,按假定对每一组力和位移均应满足静力平衡方程,在按惯性力比例加载，并用非线性方法迭代计算各级荷载下的静位移,3、用统一的非线性系数对角矩阵代替各级别的，那么产生,经推导后得,的误差 为,以最小的误差全面反映了体系在非线性变形时的非线性,a,刚度特征。,G,、,按振型分解表达动力方程后得：,.(3),H、解方程组3的第一行：,用等价线性化方法将方程组3的第一式改为,N(t)为误差过程，为使Nt最小，其必要条件为,即,从而可得,2,h,为简化上下相关折减系数。,I、对于高振型那么有,J,、,第i点的动位移方差为,风振系数为,谢谢大家,！,