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风驱雨荷载作用下鞍形膜结构动力响应及可靠度研究
被引量：
1
1
作者
盘荣杰
刘长江
+4 位作者
刘坚
郑周练
姜苏
孙源君
黄伟彬
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第11期295-303,323,共10页
通过有限元数值模拟和风洞试验对鞍形膜结构在风驱雨荷载作用下的动力响应及其结构可靠度进行研究。采用Workbench软件中的Mechanical APDL模块与Fluent模块建立鞍形膜结构在风驱雨荷载作用下的模型,将该模型导入ANSYS AUTODYN软件中求...
通过有限元数值模拟和风洞试验对鞍形膜结构在风驱雨荷载作用下的动力响应及其结构可靠度进行研究。采用Workbench软件中的Mechanical APDL模块与Fluent模块建立鞍形膜结构在风驱雨荷载作用下的模型,将该模型导入ANSYS AUTODYN软件中求解得到动力响应曲线。基于气弹相似理论制作了试验模型,并对试验模型进行风驱雨动力加载试验,从而得到其膜面不同特征点在不同工况下的动力响应数据。通过蒙特卡洛法对数值模拟和试验的动力响应数据进行求解,得到鞍形膜结构的可靠指标。此外,讨论了风雨荷载组合、预张力和矢跨比对鞍形膜结构动力响应与可靠度的影响。将试验与数值模拟进行对比分析,数值模拟结果与试验结果较为吻合。研究发现:风驱雨荷载会使膜结构产生显著的非线性振动,通过增大鞍形膜结构的预张力和矢跨比可有效减小振动响应;在不同参数之间,矢跨比对膜结构可靠度的影响更为显著。论文的研究方法和结果可以为膜结构非线性动力响应研究和基于可靠度理论的膜结构设计提供参考。
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关键词
鞍形膜结构
风驱雨荷载
非线性
动力响应
可靠指标
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职称材料
鞍形膜结构在冲击载荷作用下的振动特性
被引量：
1
2
作者
谢海兵
刘长江
+3 位作者
王梦斐
刘坚
郑周练
姜苏
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期162-170,共9页
以鞍形膜结构为研究对象,研究了冲击载荷作用下鞍形膜结构的振动问题。首先推导了冲击载荷作用下的结构振动非线性微分方程,该方程中考虑了膜材的正交异性,空气阻尼以及膜材变形的几何非线性。然后假设一小球以某确定的冲击速度差冲击膜...
以鞍形膜结构为研究对象,研究了冲击载荷作用下鞍形膜结构的振动问题。首先推导了冲击载荷作用下的结构振动非线性微分方程,该方程中考虑了膜材的正交异性,空气阻尼以及膜材变形的几何非线性。然后假设一小球以某确定的冲击速度差冲击膜面,模拟冲击荷载。最后利用随机摄动法求解方程,得到鞍形膜结构振动响应的位移函数,通过该函数分别对膜面预张力、拱跨比以及小球速度差进行参数分析。同时,对鞍形膜结构的振动进行数值模拟,并与解析理论作对比分析。结果表明鞍形膜结构振动位移会随着膜面预张力或拱跨比的增大而减小,同时也会随着速度差的增大而增大。由此可知该理论模型研究鞍形膜结构在冲击载荷作用下的振动特性是可行的,得到的结果能够准确地预测膜结构响应规律。
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关键词
非线性振动
随机摄动法
鞍形膜结构
冲击载荷
数值模拟
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职称材料
题名
风驱雨荷载作用下鞍形膜结构动力响应及可靠度研究
被引量：
1
1
作者
盘荣杰
刘长江
刘坚
郑周练
姜苏
孙源君
黄伟彬
机构
广州大学土木工程学院
重庆大学土木工程学院
成都理工大学环境与土木工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023年第11期295-303,323,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51608060)
广东省基础与应用基础研究基金项目(2019A1515011063)
广州市科技计划项目(202102010455)。
文摘
通过有限元数值模拟和风洞试验对鞍形膜结构在风驱雨荷载作用下的动力响应及其结构可靠度进行研究。采用Workbench软件中的Mechanical APDL模块与Fluent模块建立鞍形膜结构在风驱雨荷载作用下的模型,将该模型导入ANSYS AUTODYN软件中求解得到动力响应曲线。基于气弹相似理论制作了试验模型,并对试验模型进行风驱雨动力加载试验,从而得到其膜面不同特征点在不同工况下的动力响应数据。通过蒙特卡洛法对数值模拟和试验的动力响应数据进行求解,得到鞍形膜结构的可靠指标。此外,讨论了风雨荷载组合、预张力和矢跨比对鞍形膜结构动力响应与可靠度的影响。将试验与数值模拟进行对比分析,数值模拟结果与试验结果较为吻合。研究发现:风驱雨荷载会使膜结构产生显著的非线性振动,通过增大鞍形膜结构的预张力和矢跨比可有效减小振动响应;在不同参数之间,矢跨比对膜结构可靠度的影响更为显著。论文的研究方法和结果可以为膜结构非线性动力响应研究和基于可靠度理论的膜结构设计提供参考。
关键词
鞍形膜结构
风驱雨荷载
非线性
动力响应
可靠指标
Keywords
saddle membrane structure
wind-driven rain load
nonlinearity
dynamic response
reliability index
分类号
TU317 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
鞍形膜结构在冲击载荷作用下的振动特性
被引量：
1
2
作者
谢海兵
刘长江
王梦斐
刘坚
郑周练
姜苏
机构
成都理工大学环境与土木工程学院
广州大学土木工程学院
重庆大学土木工程学院
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期162-170,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51608060)
广东省基础与应用基础研究基金资助项目(No.2019A1515011063)
广州市科技计划资助项目(No.202102010455)。
文摘
以鞍形膜结构为研究对象,研究了冲击载荷作用下鞍形膜结构的振动问题。首先推导了冲击载荷作用下的结构振动非线性微分方程,该方程中考虑了膜材的正交异性,空气阻尼以及膜材变形的几何非线性。然后假设一小球以某确定的冲击速度差冲击膜面,模拟冲击荷载。最后利用随机摄动法求解方程,得到鞍形膜结构振动响应的位移函数,通过该函数分别对膜面预张力、拱跨比以及小球速度差进行参数分析。同时,对鞍形膜结构的振动进行数值模拟,并与解析理论作对比分析。结果表明鞍形膜结构振动位移会随着膜面预张力或拱跨比的增大而减小,同时也会随着速度差的增大而增大。由此可知该理论模型研究鞍形膜结构在冲击载荷作用下的振动特性是可行的,得到的结果能够准确地预测膜结构响应规律。
关键词
非线性振动
随机摄动法
鞍形膜结构
冲击载荷
数值模拟
Keywords
nonlinear vibration
random perturbation method
saddle membrane
impact load
numerical simulation
分类号
TU313 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
风驱雨荷载作用下鞍形膜结构动力响应及可靠度研究
盘荣杰
刘长江
刘坚
郑周练
姜苏
孙源君
黄伟彬
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
2
鞍形膜结构在冲击载荷作用下的振动特性
谢海兵
刘长江
王梦斐
刘坚
郑周练
姜苏
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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