格构式高耸结构基于大位移和稳定性的抗风优化设计方法研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:51378134
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:E0810.工程防灾
- 结题年份:2017
- 批准年份:2013
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2014-01-01 至2017-12-31
- 项目参与者:黄友钦; 郑庆星; 吴本刚; 李涛; 熊涛; 邓俊;
- 关键词:
项目摘要
The wind effect on the high-rise structures such as lattice towers would be studied in the proposed research project. First the "lumped multi-mass" baseline finite element model for the stidied lattice towers would be established by the finite element model updating technique. An innovative HFFB wind tunnel tests with segemental rigid models would be conducted to obtain the along-wind, cross-wind and torsional wind loads on each model in different height levels. The POD analysis were then conducted on the mesured wind load, and the load-dependent Ritz vectors were obtained for the solution of the wind-induced respoonses and its corresponding Equivalent Static Wind Loads (ESWLs) on such structures. Based on the linear buckling stability analysis and nonlinear static analysis of the lattice towers allowing for the large displacements and second order geometrical nonlinear effect, the wind resistant structural optimized design procedure for the lattice tower systems was proposed in this study. With the seemless intergration of the Optimality Criteria method and SAP2000 API, the wind resitant optimized design was conducted for the lattice tower structures to obtain the minimized structural weight while meeting the requirement of constraint conditions in wind-induced displacemt and linear buckling critical load capcity. The research studies proposed in the project would be helpful to promote the wind resistant design of high-rise strctures such as lattice towers in wind engineering.
本申请项目以格构式高耸结构的风效应入手,结合有限元模型修正技术获得格构式高耸结构的"串联多质点"基准有限元模型,同时通过片段刚性高频动态天平测力模型,获得作用在各刚性片段的顺风向,横风向及扭转气动力,在此基础上利用POD法和基于荷载的Ritz向量叠加法来进行格构式高耸结构的整体结构风致响应及等效静力风荷载分析。以针对钢结构体系的线性屈曲稳定分析和以考虑节点大位移为基础的二阶几何非线性静力分析为研究手段,通过SAP2000应用程序接口和最优准则优化算法的无缝集成,研究和探讨格构式高耸结构在承受风荷载作用下,同时满足节点大位移条件下的位移变形限值和线性屈曲临界荷载的约束条件,以结构重量最轻为优化目标的格构式高耸结构抗风优化设计理论和方法。预计上述相关研究工作的开展,对促进风工程研究成果更好地为格构式高耸结构抗风设计的应用,具有较为重要的借鉴和指导意义。
结项摘要
本申请项目以格构式高耸结构的风效应入手,结合脉动风荷载的空间分布形式,通过本征特征分解和Ritz模态分析相结合的Ritz-POD算法求解Ritz振型,结合谐波激励法和荷载-响应相关法,实现了结构风振响应和等效静力风荷载的高效分析。另一方面通过考虑线性与几何非线性分析的风致响应对优化设计变量的敏感度分析,结合改进的最优准则优化算法和大型有限元软件SAP2000的API开发环境,实现了一套对此类结构在考虑几何非线性受力条件下,对其满足刚度(位移)、强度(应力)和临界荷载因子等约束条件,集节点风荷载时程和等效静力风荷载的更新为一体化的抗风优化设计系统。. 另一方面以一高285m、4层牵拉的桅杆结构为研究实例,对其在顺风向荷载作用下考虑缆绳预拉力和结构几何非线性影响,采用几何非线性时程动力分析方法评估其风致响应,并与气动弹性风洞实验结果和Patch Load简化计算方法进行了对比分析。. 同时采用了改进自适应遗传算法,以前述桅杆结构空间结构杆件的截面尺寸、纤绳的截面面积和初始拉力、纤绳在地面锚固位置作为优化设计变量,结构的杆件应力、结构顶部的水平风致位移作为优化设计的约束条件,进行了此类桅杆结构重量最小为目标的抗风优化设计方法研究。. 最后以一格构式高耸塔架结构为研究对象,采用改进的自适应遗传算法,对此结构进行了以不同类别的结构稳定临界荷载因子(分别采用一阶弹性、二阶弹性和一阶弹塑性三种结构分析方法进行求解)为约束条件,结构模型用钢量最小化为目标的抗风优化设计方法研究。. 上述相关研究工作的开展,对促进风工程研究成果更好地为格构式高耸结构抗风设计的应用,具有一定的借鉴和指导意义。
项目成果
期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(3)
会议论文数量(5)
专利数量(0)
格构式结构顺风向荷载及风致响应比较
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:工业建筑
- 影响因子:--
- 作者:吴玖荣;胡嘉伟;王娟
- 通讯作者:王娟
高层建筑基于风速风向联合概率分布作用的风致响应可靠度分析
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:建筑结构学报
- 影响因子:--
- 作者:吴玖荣;郑庆星;傅继阳;唐争兵;谢壮宁
- 通讯作者:谢壮宁
Wind effects on a long span steel roof structure: numerical simulation and equivalent static wind loads
风对大跨度钢屋盖结构的影响:数值模拟和等效静风荷载
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:Journal of Vibroengineering
- 影响因子:1
- 作者:Fu JiYang;Gao Yun;Wu Jiu Rong;Xu An
- 通讯作者:Xu An
Reliability-based performance design optimization for seismic retrofit of reinforced concrete buildings with fiber-reinforced polymer composites
基于可靠性的纤维增强聚合物复合材料钢筋混凝土建筑抗震改造性能设计优化
- DOI:10.1177/1369433217733760
- 发表时间:2018-04
- 期刊:advances in structural engineering
- 影响因子:2.6
- 作者:Zou Xiaokang;Wang qian;Wu Jiurong
- 通讯作者:Wu Jiurong
Wavelet-transform-based damping identification of a super-tall building under strong wind loads
基于小波变换的超高层建筑强风荷载阻尼识别
- DOI:10.12989/was.2014.19.4.353
- 发表时间:2014-10-01
- 期刊:WIND AND STRUCTURES
- 影响因子:1.6
- 作者:Xu, An;Wu, Jiurong;Zhao, Ruohong
- 通讯作者:Zhao, Ruohong
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
GPS测量系统和全站仪对在建超高层建筑动力特性的识别
- DOI:--
- 发表时间:2020
- 期刊:科学技术与工程
- 影响因子:--
- 作者:梁强武;吴玖荣;屈康能;黄善琪
- 通讯作者:黄善琪
盲孔法在钢管混凝土应力应变测试中的应用
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:广州大学学报(自然科学版)
- 影响因子:--
- 作者:潘旭光;吴玖荣;黄永辉;傅继阳
- 通讯作者:傅继阳
广州洲头咀沉管隧道地震响应研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:湖南大学学报(自然科学版)
- 影响因子:--
- 作者:徐安;傅继阳;吴玖荣
- 通讯作者:吴玖荣
基于Ritz-POD法的格构式塔架结构风致振动分析
- DOI:10.3969/j.issn.1671-1815.2018.02.052
- 发表时间:2018
- 期刊:科学技术与工程
- 影响因子:--
- 作者:吴本刚;何炳泉;吴玖荣;丁昌银;汤序霖
- 通讯作者:汤序霖
土木工程相关的台风近地风场实测研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:空气动力学学报
- 影响因子:--
- 作者:徐安;傅继阳;赵若红;吴玖荣
- 通讯作者:吴玖荣
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
吴玖荣的其他基金
内置耗能构件TLD-高层建筑风振控制若干关键问题研究
- 批准号:52378497
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
高层建筑设置摩擦摆型调频质量阻尼器的风振控制性能分析与优化
- 批准号:51778161
- 批准年份:2017
- 资助金额:62.0 万元
- 项目类别:面上项目
强/台风作用下群体超高层建筑风环境及风效应同步监测应用新技术的研究
- 批准号:51078096
- 批准年份:2010
- 资助金额:35.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}