摘要：风荷载是不可忽略的结构设计参数,而风荷载大小是由风速决定的,所以风速时程的模拟非常重要。本文根据实测的近地面脉动风速时程,计算了其分形盒维数,进而采用具有分形特性的随机函数模拟了脉动风速时程。然后,提出了考虑空间相关性的脉动风速时程分形模拟方法,并将模拟结果与实测脉动风速进行了分形盒维数、概率分布、功率谱和互相关系数的对比,发现两者很相似。本文所提出的近地面脉动风速时程的分形模拟方法弥补了传统模拟方法的不足。

摘要：日光温室骨架结构属轻型结构,跨度较大,对风荷载较为敏感。为解决风荷载作用下日光温室的动力响应问题,确定骨架结构危险截面的位置,基于Timoshenko梁理论,提出平面刚架模型的日光温室在风荷载作用下的动力响应分析的被研究块体方法。首先根据Timoshenko梁微元体思想,设计被研究块体的构成方式;基于Timoshenko梁理论,推导出平面刚架模型的日光温室钢骨架结构的控制方程,给出了算法的实现过程。然后采用两端自由的变截面梁的弯曲波传播算例,验证方法的有效性。在数值模拟风速、实测风速作用下分别对平面刚架模型的日光温室骨架结构动力响应进行时程分析,得到钢骨架的节点位移和截面应力空间最大值的位置。结果表明:位移的2次峰值分别在迎风面高度1和3m附近,钢骨架中最危险的截面为温室左端附近,应力最大值为321MPa,弯曲应力是引起应力迅速增加的主要原因。脉动风荷载作用的节点位移和截面应力明显大于平均风荷载作用的相应值。日光温室钢骨架结构的动力响应分析需要考虑脉动风荷载的作用,且不能忽略弯曲应力对截面内力的影响。

摘要：风荷载是在太阳能聚光碟结构设计时要考虑的重要载荷之一,通过对聚光碟结构加载脉动风荷载,可以直观了解太阳能聚光碟结构的动力学特性,为聚光碟等结构抗风设计的研究做基础。本文以某4.5m太阳能聚光碟发电系统结构的动力学问题为背景,用MATALAB软件对脉动风速时程进行绘制,再将模拟得到的脉动风速功率谱与目标值进行对比,以检查模拟结果是否可行。

摘要：合理地处理脉动风场风速实测数据是获取准确脉动风场参数的基础。为了提升三维脉动风场实测数据分析结果的准确性和合理性,本文基于超声风速仪无效风速数据自动识别提出了一种基于多倍截断方差法的脉动风速实测数据处理方法,开展了基于实测风场特征分析的数据修正工作,并利用台风“玛莉亚”实测脉动风速数据验证了该方法的有效性。该方法可以为风场实测脉动风数据处理以及风障等构造研发中风场精细化模拟提供参考。

摘要：风荷载的数值模拟在结构设计中起着非常重要的作用。在土木工程脉动风速时程的各种数值模拟方法中,谐波叠加法最为常用。而且,通过引入FFT和不同插值技术可以在不显著地影响模拟精度的情况下,大大地缩短模拟计算所花费的时间。基于两次多项式、三次多项式、以及两种不同边界条件三次样条函数插值技术的谐波叠加法来模拟一幢100 m高高层建筑上10个点的脉动风速时程,通过均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和相对误差系数(Error factor,Ef)两项指标来评价不同插值技术与传统谐波叠加法(未引入插值技术)相比较的插值模拟计算精度,并且记录各自所耗费的时间,综合比较模拟效率和精度以找出最为适合的一种插值技术。结果表明:基于第一种边界条件三次样条函数插值技术的谐波叠加法为最佳的模拟方法。

摘要：风致振动是引起输电塔破坏的主要原因之一,为了研究极端大风区域设计基准期内输电塔在实际风荷载作用下是否会发生疲劳破坏,选取750kV吐鲁番—哈密一线的7A5-J1型耐张塔作为研究依据,研究了沿线风速的分布,采用自回归线性滤波法结合Davenport风速谱编写程序模拟了脉动风速时程,并利用Miner线性累积损伤理论结合材料的S-N曲线建立了一套完整的实际风荷载作用下的输电塔疲劳寿命的计算方法,并以此计算了该线路沿线最不利位置的疲劳寿命。结果表明:该线路输电塔在设计基准期内不会出现疲劳破坏。提出的方法可用于输电塔疲劳设计。

摘要：风荷载的数值模拟在结构设计中起着非常重要的作用。在土木工程脉动风速时程的各种数值模拟方法中,谐波叠加法最为常用。而且,通过引入FFT和不同插值技术可以在不显著地影响模拟精度的情况下,大大地缩短模拟计算所花费的时间。提出使用径向基神经网络(RBF neural network)插值技术来改进传统的谐波叠加法。使用基于径向基神经网络和传统的谐波叠加法(未引入插值技术)来模拟一幢100 m高的高层建筑上10个点的脉动风速时程,通过均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和相对误差系数(Error factor,E_f)两项指标来评价改进的与传统的谐波叠加法相比较的模拟计算精度,并且记录各自所耗费的时间。结果表明:基于径向基神经网络谐波叠加法的精度令人相当满意,模拟计算效率大大提高。

摘要：文章以崇启长江公路大桥(江苏段)接线工程路段上的一套独立高柱广告牌设施为研究对象,通过程序模拟脉动风速时程,并利用迈达斯软件建立了其三维有限元模型,在此基础上对广告牌进行模态分析及脉动风荷载作用下的疲劳响应分析。分析结果表明,迈达斯软件能够较好的模拟广告牌结构在脉动风荷载作用下的疲劳响应,利用该软件进行广告牌结构的疲劳分析是可行的。最后,将广告牌疲劳等效应力幅值与规范限值进行比较,结果表明该结构能够满足规范要求。

摘要：湍流是风的特性之一,也是风力机动载荷的主要来源。国际标准IEC-61400-1中推荐使用Mann风湍流模型模拟脉动风速。Mann模型涉及的理论非常复杂,一般的设计人员难于理解,应用时也难于入手。为此,本文以文献[3,7]为基础,对Mann风湍流模型进行了详细推导,重点阐述了该模型理论上的简化。发现了文献[3,7]中参数ζ1和ζ2表达式不准确,本文提出了其修正表达式,对比显示修正后的参数大幅提高了风功率谱低频范围的模拟精度。利用改进后的参数模拟Kaimal经验风谱,以谱理论为准则,讨论了空间点数对数值模拟脉动风速的影响,得到了模拟各个风速分量时空间点数的推荐值。利用空间点数的推荐值,得到了空间三维脉动风速。

摘要：文章以沿海某地实际工程220 kV典型输电塔为研究对象,在分析抗风性能时,利用ANSYS建立输电塔三维有限元模型,分析该模型的动力特性,根据快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)技术和Deodatis的谐波合成法(weighted amplitude wave superposition,WAWS),对输电塔的随机脉动风场进行模拟并检验,然后基于Gauss模型计算作用于模型上的抖振力,将抖振力输入Gauss模型中,求得输电塔在不同风攻角作用下的结构抖振响应。分析结果表明,输电塔结构对不同风攻角、不同高度范围内的抖振响应敏感程度是不同的,主迎风面方向和离塔顶较近段的位置敏感性较强,总位移均方根最大值发生在风攻角为60°。研究结果可为同类输电塔的设计与抗风分析提供参考。