2.1.1.2 基本风速

    基本风速是不同地区气象观察站通过风速仪的大量观察、记录,并按照标准条件下的记录数据进行统计分析得到的该地区最大平均风速。标准条件的确定涉及标准高度、标准地面粗糙度类别、平均风速时距、最大风速样本和最大风速......查看详细>>

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2.1.2.1 湍流度和积分尺度

    由于风的随机性,脉动风速三分量 u(t),v(t),w(t)均为随机过程,一般可假定成均值为零的平稳随机过程,其均方根值分别为 σu,σv,σw。分别采用顺风向、横风向和竖向的湍流强度(Turbulence Intensity)Iu,Iv,Iw来表示脉动风速的平均变化幅度与平......查看详细>>

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2.1.2.2 湍流风速谱

    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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2.2.1 准定常风荷载

    20 世纪 60 年代,Davenport [119]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,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风速 U(t)分解为平均风速 U和零均值的脉动风......查看详细>>

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2.2.2.1 模型的提出

    借鉴风速谱模型式(2-20),将无量纲谱表达为如下形式:式中, 为无量纲风荷载谱, Sp(f) 为单边风荷载谱(N2·s), f 为频率(Hz),为脉动风荷载总能量(方差 N2),为无量纲频率,f0 是参考频率(Hz),通常,U 为特征风速(m/s),如来流某一高度 处的平均风......查看详细>>

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2.2.2.2 模型参数的识别

    自功率谱参数 Sm、Fm、κ 可根据 S-F曲线,由式(2-49)至式(2-51)获得。式中,为离散的无量纲频率,Nfft为傅里叶变换长度,为奈奎斯特(Nyquist)频率,,γJ 为大于 1 的松弛因子,本文取 1.5。值得说明的是,三个自谱模型参数可以作为描述脉动风荷载......查看详细>>

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2.2.3.1 自功率谱

    根据附录 B介绍,滤波模型通常是有理函数的形式,有时分子也可以为分数阶的幂函数。因此,需确定分子与分母多项式的阶数,假设归一化的风压自功率谱表达为如下形式,式中,滤波多项式假设为二次多项式,其中,ρ、λ 为待 定参数。γ......查看详细>>

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2.2.3.2 互功率谱

    互功率谱可由自功率谱和相干函数来表示,若要将互功率谱进行滤波表示,相干函数的形式至关重要。考虑采用式(2-61)右边的有理函数模型对指数型相干函数进行近似,式中为相干函数的滤波多项式,Kc为滤波型相干指数。相干函数的滤......查看详细>>

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2.3.1.1 Newmark-β法

    在 t 时刻有三组未知量,分别为位移向量x(t)、速度向量(t)和加速度向量(t),满足结构运动方程(2-65)。式中,M,C,K 分别为结构质量、阻尼和刚度矩阵(ND×ND);p(t)为各加载节点的脉动风压力时程向量(NL×1,NL为风荷载加载的节点数),R 为坐标转......查看详细>>

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2.3.1.2 经典 Runge-Kutta法

    定义状态向量,运动方程(2-65)可转化为, 将上式进行 Taylor展开到四阶,可得经典 Runge-Kutta 法,经典 Runge-Kutta 法具有四阶精度。计算时,需要将荷载时间序列 p(tk)插值到上。值得说明的是,当结构刚度或阻尼考虑非线性时,g[t,z(t)]为 z(t)的非......查看详细>>

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