有研究对某污水池膜结构工程风洞试验进行了分析,根据逆傅立叶变换技术和频率双索引概念,在谐波合成法的基础上,采用Matlab语言编辑程序,构造本结构120个节点的脉动风速时程。以ANSYS有限元程序为计算工具,建立有限元模型,将所构造脉动风速时程施加于结构模型,分析索松弛损伤情况下结构的风致振动情况,研究结果表明∶
(1)风荷载作用下,一根脊索松弛高过12%时,结构的内力和变形影响较大;一根谷索松弛6%和9%时,结构的内力和变形景响较大;两根脊索松弛3%和6%时,对结构的内力和变形影响较大;两根谷索松弛15%时,对结构的内力和变形景影响较大;两根相邻索松弛9%时,对结构的内力和变形影响较大;整体位移放大系数越大出现在索松弛3%时,但9%时上压环的整体放大系数也很大;结构在63°和135°风向角时振动越大,这两个区域结构对风荷载作用较敏感。
(2)污水池膜结构的反应基本以松弛构件与圆心连线为对称轴对称分布,影响较大的部位基本上为与松弛脊索相邻的构件,且部分索系会出现整体松弛的情况,即索应力为0,而较大应力达到未松弛时的3.67倍,位移达到未松弛时的2.94倍。
(3))整体动力放大系数基本上也以松弛构件与圆心连线为对称轴对称分布,与松弛谷索相邻的构件动力系数越大,但不随索系松弛程度增加而增加;且整体动力放大系数和杆件动力放大系数均可能小于未松弛时的放大系数。
(4)污水池膜结构工程结构损伤情况下,动力放大系数计算可参照相关式子进行,由风洞试验确定的压力分布系数和风振系数宜乘以结构损伤动力调整系数(取值为1.1),以防范结构由于施工等因素造成的索预应力松弛或分布不均匀带来的结构动力效应放大。
(5)由于污水池膜结构工程的索松弛造成结构不同构件内力及位移发生显明变化,与未松弛时结构内力和位移分布具有显明差异,可通过监测其内力及位移的变化来判断结构的损伤。
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