国家自然科学基金(50578092)
- 作品数：22 被引量：242H指数：10
- 相关作者：李春祥李锦华申建红刘晨哲都敏更多>>
- 相关机构：上海大学青岛理工大学上海交通大学更多>>
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- 相关领域：建筑科学天文地球更多>>
- 土木工程随机风场数值模拟研究的进展被引量：22
- 2008年
- 风荷载是大跨空间结构、高层和高耸结构、桅式结构、大跨度桥梁等土木工程结构的主要设计荷载之一。风荷载的确定手段主要有风洞试验、现场实测、数值模拟等。但前两类风荷载确定手段均较为复杂,且耗时耗资巨大,因而仅仅针对特定的工程结构才进行。通过数值模拟方法得到的风速时程满足风主要统计特性的任意性,而且比实际记录更具有代表性,因而在实际工程中被广泛使用。首先简要介绍大气边界层风的特性与风荷载的作用特点,接着重点讨论了土木工程风工程中平稳高斯、非平稳高斯、非高斯随机风场的模拟技术,最后对该领域的进展情况给出了一些展望。
- 李锦华李春祥
- 关键词：随机风场非高斯数值模拟
- 结构最优主动调谐质量阻尼器风致振动控制的研究被引量：3
- 2007年
- 基于我国现行的风荷载规范,建立了在风荷载作用下结构-主动调谐质量阻尼器(ATMD)系统的动力方程。定义ATMD最优参数准则为:结构-ATMD系统的位移或加速度响应方差的最小化。ATMD有效性的评价准则为:设置ATMD结构的最小化位移或加速度响应方差与未设置ATMD结构的位移或加速度响应方差之比(分别称为位移和加速度减振系数)。根据上述准则,在频域内数值研究了结构自振频率、标准化加速度反馈增益系数、质量比对ATMD系统的最优参数(包括最优频率比和阻尼比)、有效性和冲程的影响。此外,为了比较的目的,论文同时考虑了结构TMD风致振动控制的情况。
- 李春祥张静怡
- 关键词：主动调谐质量阻尼器风荷载
- 土木工程结构风场实测及新技术研究的进展被引量：8
- 2008年
- 土木工程结构风场实测结果是掌握结构风荷载作用机理和结构动力响应及破坏机理最直接的资料,也是修正现有试验方法和理论模型最为权威的依据。简要回顾了具有高柔低阻尼特性的高层建筑和高耸结构、大跨度桥梁和大跨空间结构的发展,分析了土木工程风场实测对于结构抗风设计的重要意义。对土木工程风场实测及实测新技术的研究进展进行了综述,提出了无线传感网络用于土木工程风场实测需要解决的关键技术问题。
- 申建红李春祥
- 关键词：土木工程结构台风无线传感网络
- 非高斯脉动风压的模拟研究被引量：10
- 2009年
- 对于风荷载数值模拟,大多数研究都是假定风荷载为平稳高斯随机过程。然而,在分离流作用的一些局部重要区域,例如建筑物屋盖边缘、屋面转角等,风荷载表现出强烈的非高斯特性。为了能够有效地模拟非高斯脉动风压,提出一种模拟非高斯脉动风压的框架。首先,根据风速与风压间的关系,严格推导出脉动风压功率谱密度函数。然后,基于导出的功率谱密度函数、Johnson转换系统和数字滤波理论,提出一种能够快速而有效的生成指定偏度、峰度和功率谱非高斯脉动风压的方法。最后,通过一个一维单变量非高斯脉动风压的模拟算例对该方法的可行性和正确性进行验证。数值结果表明:模拟生成的单样本非高斯脉动风压的统计参数例如偏度和峰度与目标偏度和峰度非常吻合,而且模拟功率谱与目标功率谱两者也吻合得很好。
- 李锦华李春祥申建红
- 关键词：数值模拟功率谱密度数字滤波
- 基于小波变换和EMD提取非平稳风速中的时变均值被引量：24
- 2008年
- 依据Gramer定理,非平稳风速可以分解为确定性的时变平均风速和零均值平稳随机脉动风速的叠加。时变平均风速刻画了风速时程的非平稳特征,其准确提取将使得非平稳风速的分析变得较为容易。提出利用单尺度小波能量的突变确定时变均值分解的准确层次,利用该层次近似系数的离散正交小波逆变换可得到准确的时变均值。分析结果表明,利用该方法提取的时变平均风速比EMD方法更为准确可靠。
- 申建红李春祥李锦华
- 关键词：小波变换
- 斜拉索风致振动疲劳的分析被引量：17
- 2009年
- 研究了斜拉索的风致振动疲劳问题。首先,假设在任一应力循环周期内,考察点的最大与最小应力之差符合Rayleigh分布。其次,推导出斜拉索的疲劳可靠度计算公式;根据桥梁结构的疲劳目标可靠度,给出简单明了的斜拉索疲劳寿命计算公式。第三,在目前既有研究的基础上,进一步评价不同的风攻角对疲劳可靠度和疲劳寿命的影响。最后,以松花江斜拉桥中的斜拉索为实例,计算分析了在不同的风攻角情况下斜拉索上各节点应力时程和位移时程,并得出在不同风攻角下各节点的应力响应根方差。于是,根据最危险工况作为疲劳寿命评估的考察点计算出斜拉索的最短疲劳寿命,以验证其风致振动疲劳的性能。
- 李春祥李薇薇
- 关键词：斜拉索疲劳可靠度风致振动时域
- 基于解析小波变换识别结构的模态阻尼参数被引量：6
- 2009年
- 在结构振动分析中,结构的模态参数尤其模态阻尼参数的准确识别是一项十分重要的任务。基于Gabor小波函数的解析小波变换(AWT)通过小波函数与复值信号的匹配机制揭示信号的幅频和相频信息以实现结构模态阻尼参数的识别。基于小波变换(WT)理论,讨论了Gabor小波函数的特性及解析小波变换的时频分辨率和端点效应问题;为实现结构模态阻尼参数的准确识别,提出了Gabor小波函数参数选取和有效信号长度确定的依据。最后,一个频率呈密集分布的三自由度(3DOF)结构的数值模拟数据验证了所提出的模态阻尼识别方法的有效性。
- 申建红李春祥李锦华
- 关键词：多自由度结构GABOR小波
- 结构主动多重调谐质量阻尼器风致振动控制的最优性能研究被引量：1
- 2008年
- 基于我国现行的风荷载规范,建立了在风荷载作用下结构-主动多重调谐质量阻尼器(AMTMD)系统的动力方程。定义AMTMD最优参数准则为:结构-AMTMD系统的位移或加速度响应方差的最小化。AMTMD有效性的评价准则为:设置AMTMD结构的最小化位移或加速度响应方差与未设置AMTMD结构的位移或加速度响应方差之比(分别称为位移和加速度减振系数)。根据上述准则,在频域内数值研究了结构自振频率、标准化加速度反馈增益系数、质量比对AMTMD系统的最优参数(包括最优频率比,阻尼比和频率间隔)、有效性和冲程的影响。为了比较,论文同时也考虑了结构多重调谐质量阻尼器(MTMD)风致振动控制的情况。
- 李春祥张静怡
- 关键词：风荷载
- 基于ARMA模型模拟高架桥的脉动风速时程被引量：14
- 2009年
- 强风是高架桥设计与防灾减灾分析的控制性荷载之一。风与高架桥相互作用十分复杂,可以通过风洞试验、现场实测、数值模拟获取可靠的风速(风荷载)数据。尽管如此,时域分析可以使人们更全面地了解高架桥的风振响应特性,也能更直观地反映高架桥风致振动控制的有效性。因此,使用线性滤波法即白噪声滤波法(WNFM)中的自回归滑动平均(ARMA)模型模拟高架桥的脉动风速时程。首先,考虑高架桥脉动风速的时间和空间相关性,导出自回归(AR)模型阶数与滑动回归(MA)模型阶数不相等时ARMA模型的表达式。接着,基于Kaimal风速谱,使用ARMA模型来模拟一座实际高架桥的脉动风速时程。最后,通过比较模拟风速功率谱、自相关和互相关函数与目标风速功率谱、自相关和互相关函数的吻合程度,验证基于ARMA模型模拟高架桥脉动风速时程的可行性。
- 李春祥谈雅雅李锦华
- 关键词：高架桥风荷载风速时程数值模拟
- 基于RDT和WT方法识别超高层建筑的模态参数被引量：7
- 2009年
- 超高层建筑风致振动相关的动态参数尤其是阻尼比数据资料的缺乏会增加设计阶段动态参数准确选取的难度。因而,现役超高层建筑动态响应的实测与参数识别对这些动态数据资料的补充和设计准确性的校验是十分必要的。将基于强风作用下超高层建筑——上海金茂大厦动态响应的现场实测,使用Morlet小波变换并且结合随机减量技术(RDT)识别上海金茂大厦的固有频率和阻尼比。数值结果表明,上海金茂大厦固有频率的识别非常精确,但发现阻尼比的识别随着阶数的升高其标准差有增大的趋势。
- 申建红李春祥李锦华
- 关键词：超高层建筑模态参数识别风致振动
