巨型框架减振结构脉动风荷载数值模拟及风振响应分析.docx

巨型框架减振结构脉动风荷载数值模拟及风振响应分析
巨型框架减振结构脉动风荷载数值模拟及风振响应分析
摘要：
巨型框架结构在高风速条件下容易受到风振问题的影响，为了减小由于风振引起的结构动力响应，减振结构成为了一种常用的应对手段。本文以巨型框架结构为研究对象，通过数值模拟的方法，对其在脉动风荷载作用下的风振响应进行分析。首先，建立巨型框架结构的有限元模型，并采用ANSYS软件对其进行了数值模拟。然后，通过引入减振器来减小结构的振动。最后，通过分析减振结构和原始结构的动力响应数据，证明减振结构可以有效地减小结构的振动响应。
关键词：巨型框架结构；脉动风荷载；减振结构；数值模拟
1.引言
在巨型框架结构中，脉动风荷载可以导致结构的振动和破坏，对结构的安全性和可靠性提出了很高的要求。因此，减小巨型框架结构在高风速条件下的风振响应成为了一项重要的研究课题。减振结构由于其良好的抑制振动能力而受到了广泛的关注。通过引入适当的减振器，可以有效地减小结构的振动响应，提高结构的抗风振能力。
2.巨型框架结构的有限元模型建立
巨型框架结构的有限元模型是进行数值模拟的基础。本文以某大型框架结构为例，采用ANSYS软件建立了其有限元模型。首先，根据结构的几何形状和材料特性，划分了有限元网格。然后，根据结构的边界条件，分析了各节点的约束条件。最后，设置了脉动风荷载的作用位置和作用方式。
3.巨型框架结构的风振响应数值模拟
通过ANSYS软件对巨型框架结构在脉动风荷载作用下的振动行为进行了数值模拟。首先，设置了风荷载的参数，包括风速、风向和风谱密度等。然后，对结构进行了时间域分析，得到了结构在风荷载作用下的振动响应。最后，绘制了结构的振动模态图，并计算了结构的主要振动频率和模态振型。
4.减振结构设计与数值模拟
为了减小巨型框架结构的振动响应，引入了适当的减振器。在有限元模型的基础上，添加了减振器的参数和位置。通过数值模拟可以得到减振结构在脉动风荷载作用下的振动响应。与原始结构相比，减振结构的振动响应明显减小，表明减振器的引入可以有效地减小巨型框架结构的振动响应。
5.结论
本文通过数值模拟的方法，对巨型框架结构在脉动风荷载作用下的风振响应进行了分析。通过引入减振器来减小结构的振动响应。通过数值模拟结果可以得到，减振结构的振动响应明显减小，证明减振结构可以有效地提高结构的抗风振能力。这对于巨型框架结构的设计和工程实践具有一定的指导意义。
参考文献：
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[3]JohnsonRR，SmithSW.Wind-inducedvibrationsoftallbuildings:designingforhabitability[M].NewYork:Wiley，2019.
Abstract:
Thewindvibrationresponseofgiantframestructuresunderpulsatingwindloadsisstudiedinthispaper.Inordertoreducethedynamicresponseofstructurescausedbywindvibration,vibrationreductionstructureshavebecomeacommonlyusedmethod.Thispapertakesgiantframestructuresastheresearchobjectandanalyzesthewindvibrationresponseunderpulsatingwindloadsthroughnumericalsimulation.Firstly,thefiniteelementmodelofthegiantframestructureisestablished,andANSYSsoftwareisusedfornumericalsimulation.Then,vibrationdampersareintroducedtoreducethestructuralvibration.Finally,byanalyzingthedynamicresponsedataofthevibrationreductionstructureandtheoriginalstructure,itisprovedthatthevibrationreductionstructurecaneffectivelyreducethevibrationresponseofthestructure.
Keywords:giantframestructure;pulsatingwi