結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)

結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)第1頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、靜力作用與響應(yīng)1、結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3、動(dòng)力響應(yīng)4、結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性5、氣動(dòng)力模型第2頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)

1.結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)剛度較大—靜力作用剛度較小—?jiǎng)恿ψ饔闷骄L(fēng)(低頻部分)脈動(dòng)風(fēng)(高頻部分)振動(dòng)較小—強(qiáng)迫力振動(dòng)較大—自激力抖振(buffeting)渦振(vortexshedding)顫振(flutter)弛振(galloping)第3頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室順風(fēng)向力(along-windforce)阻力(dragforce)2.靜力作用與響應(yīng)

2.1靜風(fēng)作用橫風(fēng)向力(cross-windforce)升力(liftforce)扭轉(zhuǎn)力矩(torsionalmoment)升力矩(pitchingmoment)

2.2靜風(fēng)響應(yīng)位移(2個(gè)線位移+1個(gè)角位移)結(jié)構(gòu)(2個(gè)水平+1個(gè)豎扭轉(zhuǎn))橋梁(水平+豎向+扭轉(zhuǎn))風(fēng)壓(表面局部位置垂直于表面)結(jié)構(gòu)為主橋梁較少反力(2個(gè)力+3個(gè)矩)橋梁主梁、塔底結(jié)構(gòu)基底穩(wěn)定(靜風(fēng)穩(wěn)定性)—橋梁扭轉(zhuǎn)或側(cè)向發(fā)散第4頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室buffetingVortexsheddingFlutterorgalloping抖振渦振顫振或弛振3.動(dòng)力響應(yīng)AAAVVVtttAAA第5頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

4.結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性4.1自振頻率(EigenorNaturalFrequency)法國(guó)NormandieBridge(L=856m)側(cè)彎：豎彎：扭轉(zhuǎn)：第6頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4.1自振頻率(續(xù))日本TartaraBridge(L=890m)側(cè)彎：豎彎：扭轉(zhuǎn)：第7頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4.1自振頻率(續(xù))香港StonecuttersBridge(L=1018m)側(cè)彎：豎彎：扭轉(zhuǎn)：第8頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4.1自振頻率(續(xù))中國(guó)蘇通大橋(L=1088m)側(cè)彎：豎彎：扭轉(zhuǎn)：第9頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4.1自振頻率(續(xù))丹麥GreatBeltBridge(L=1624m)側(cè)彎：豎彎：扭轉(zhuǎn)：第10頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4.1自振頻率(續(xù))日本AkashiKaikyoBridge(L=1991m)側(cè)彎：豎彎：扭轉(zhuǎn)：第11頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4.1自振頻率(續(xù))意大利MessinaStraitBridge(L=3300m)側(cè)彎：豎彎：扭轉(zhuǎn)：第12頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4.1自振頻率(續(xù))中國(guó)懸索橋方案(L=5,000m)側(cè)彎：豎彎：扭轉(zhuǎn)：第13頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

4.2結(jié)構(gòu)阻尼(Structuraldamping)

4.3單自由度系統(tǒng)(SDOF)第14頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

4.4多自由度系統(tǒng)

第15頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

5.空氣力模型5.1靜力量(StaticComponent)—

升力系數(shù)，是α的函數(shù)，取值與B有關(guān)—

阻力系數(shù)，是α的函數(shù)，取值與B有關(guān)—

升力矩系數(shù)，是α的函數(shù)，取值與B有關(guān)第16頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室5.1靜力量(續(xù))斷面1斷面2三分力系數(shù)1三分力系數(shù)2第17頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(1)準(zhǔn)定常假定(Quasi-steadyaerodynamics)5.2自激力分量(Self-ExcitedComponent)任意時(shí)刻氣動(dòng)力僅僅與該時(shí)刻結(jié)構(gòu)的相應(yīng)位置有關(guān)。第18頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(1)準(zhǔn)定常假定(續(xù))第19頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(2)非定常假設(shè)(Unsteadyaerodynamics)5.2自激力分量(續(xù))第20頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(2)非定常假設(shè)(續(xù))第21頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(1)定常假定：5.3強(qiáng)迫力分量(Buffetingforce)(2)準(zhǔn)定常假定：第22頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(3)頻域表達(dá)式

5.3強(qiáng)迫力分量(續(xù))—?dú)鈩?dòng)導(dǎo)納第23頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期四同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

5.4分量總和主要問(wèn)題:1.每項(xiàng)分量的定義是否合適?2.分量之間是否存在