1.3 本书主要内容

    综合上述研究,发现一套完整的大跨度屋盖结构抗风设计理论体系的建立既需要对风荷载特性有明确的认识,又需要建立高效、精确的风振响应计算方法以开展参数分析,还需要针对风振特性,尤其是背景、共振及其耦合效应,提出明确的......查看详细>>

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2.1.1 大跨度屋盖表面的风压场

    大跨度屋盖结构在湍流风的作用下,钝体绕流现象(尤其是气流分离、再附及漩涡脱落)引起的特征湍流极为显著(如图2-1),作用在屋盖表面的风荷载特性不能直接由湍流风场特性进行简单的推演得到。从时域角度来看,结构的风荷载与来......查看详细>>

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2.1.2.1 大气边界层风速谱

    大气边界层的自然风为湍流风,在微观气象尺度范围内,由于气流的不稳定性,其随机周期的变化范围从零点几秒到几分钟不等。对于高度 z(m)处的顺风向湍流风速 u(z,t)(m/s),其频率的概率分布可通过无量纲功率谱密度函数 R(z,f)来表示......查看详细>>

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2.1.2.2 结构风荷载谱

    20 世纪 60 年代,Davenport [169]基于结构附近未扰动风的湍流特征提出了位于大气边界层内结构的脉动风荷载模型,采用气动导纳函数将风速谱转化为风荷载谱。对于微面或点状结构,基于拟定常假设式中,Cp为风压系数;该假设将来流全脉动......查看详细>>

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2.2.1 自相关函数与自功率谱

    频谱(频谱密度)是指信号幅值、能量或功率在频域上的分布。脉动信号一般分为能量信号和功率信号。能量信号是指能量有限的信号,一般为脉冲式的信号;一般的随机信号多为功率信号,即能量无限但功率有限的信号,本文研究的风压......查看详细>>

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2.2.2 互功率谱与相干函数

    类似地,可以定义两个脉动风压信号 pa(t)、pb(t)的互相关函数和互功 率谱当时差 τ=0时,称为脉动风压pa(t)、pb(t)的协方差(covariance),表征这两个信号的互平均功率。根据巴塞瓦(Parseval)定理[178],其中,PaT(ω)、PbT(ω)分别为脉动风压、在时段......查看详细>>

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2.2.3.1 经典谱估计方法

    对于经典谱估计方法,一种是基于维纳-辛钦定理,先估计自相关函数,再计算功率谱。1958 年,Blackman 和 Tukey[179]提出了自相关函数的无偏和有偏估计方法,如式(2-33)和式(2-36)所示。根据式(2-34),虽然是无偏估计,但由式(2-35),仅当 N|m|时, 估计......查看详细>>

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2.2.3.2 现代谱估计方法

    现代谱估计方法采用合理的信号假设模型,对采样进行外推,突破了经典谱估计中观测范围外的数据为 0 的假设,提高了估计的分辨率,也称为高分辨率谱估计。在现代谱估计中,通常假设信号的功率谱由白噪声激励源 E(t),σE2,通过有理传......查看详细>>

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2.2.4 谱矩与带宽参数

    对于宽平稳随机过程,谱矩是表示其频谱特征的基本参数,在频域上定义为,式中,Σν表示功率谱 Sp(ω)的第 ν 阶谱矩,当 ν=0 时,有 Σ0＝σp2。为统一表述,定义无量纲谱矩 σν,显然有 σ0＝1。谱矩的阶数 ν 一般是自然数,但不限定于自然数......查看详细>>

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2.3.1 滤波表示的基本思想

    荷载激励到响应的动力分析过程,在信号系统的角度来看等价于滤波的过程,结构运动控制方程即为频响滤波函数,或称为机械导纳函数(结构频响函数)。在结构随机振动分析中,自然激励荷载也常常被看作是某种滤波的结果,虽然这个滤......查看详细>>

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