双向风激励下非对称悬挂结构随机响应的解析解法Analytical solution for random response of asymmetric suspension structures subjected to bidirectional wind excitation
谢华,葛春雷,廖驻,葛新广
摘要(Abstract):
针对非对称悬挂结构对风振作用下的敏感性,本文提出了一种解析解法,用于计算其在水平及竖向风激励下的随机响应。首先,基于达朗贝尔原理,建立非对称结构在水平与竖向脉动风激励下的振动方程,并采用实模态振动分解法构建以广义坐标表示的风振动方程,通过Midas Civil有限元软件建模并进行动力分析获得实模态振动参数;然后,综合运用复模态法和虚拟激励法推导出非对称悬挂结构节点水平和竖向位移等响应量的统一频域解,并利用功率谱的二次式分解法推导出结构响应量基于Davenport水平风速谱和Panofsky竖向风速谱的偶数阶谱矩和方差的简明解析解;最后,通过算例验证了所提出解析方法的有效性,并研究竖向脉动风荷载对于非对称悬挂结构振动的影响。研究表明,竖向脉动风荷载对于非对称悬挂结构双向振动的影响较大,必须在设计中考虑其影响。
关键词(KeyWords): 非对称悬挂结构;有限元动力分析法;解析解;双向风振动;二次式分解法
基金项目(Foundation): 广西科技基地和人才专项(桂科AD23026265)资助
作者(Author): 谢华,葛春雷,廖驻,葛新广
DOI: 10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2025.03.005
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