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文档简介

1、,马人乐 教授,同济大学土木工程学院,2005年11月17日,第11讲 钢塔的动力分析,一、钢塔周期与振型计算方法的分类：,刚度矩阵法,优点：精确。,柔度矩阵法,优点：适当简化，计算简捷，结果明确易于分析。,1、精确法,2、简化法,能量法派生的经验公式法,仅能求第一周期，不能求振型,缺点：结果分析过于繁琐，计算时间长。,缺点：对抽象、判断有一定要求。,二、自振周期及振型的精确解法：（按无阻尼自由振动）,ii.按空间桁架算变形，其简图见图2,按空间桁架集中质点为简图，见图3,它按空间桁架计算变形。其优点在结构或荷载不对称时，,不计算扭转振动。,按独立柱集中质点串为简图：,i.按等效独立柱算变形，

2、其简图见图1,求得,的特征值即得,的特征值，,求解,并换回,可得特征向量。,D、实例： 本实例为拉萨塔，高152米。,三、自学第六章第6.2节 塔的风振分析。 四、钢塔的非线性动力分析 A. 目标： 1、考虑多种非线性效应。 2、可作随机动力分析，以便规范直接应用。 3、要根据塔架抗风的特点进行简化。 B. 思路： 1、用空间桁架非线性静力方法分析塔架非线性变形过程。 2、用优化方法求得动力体系的非线性参数，求非线性恢复力。 3、建立简化动力体系的非线性动力方程 4、用等价线性化方法求解动力反应。,C. 基本假定： 1、塔架非线性动力方程组表达式为：,上式未考虑非线性阻尼，恢复力按三次抛物线考

3、虑。,2、假定塔架各质点位移按振型分解为,3、仅考虑第一振型的非线性作用。 4、单杆考虑1/1000的初弯曲,D 、塔架单根杆件纵向刚度折减系数：,E 、考虑大位移的影响：用大位移空间桁架法，并乘入单杆 纵向刚度折减系数。,F 、求非线性刚度系数对角矩阵 :,1 、按风压在塔上的分布规律逐级加载（先加平均风压，,2 、按假定对每一组力和位移均应满足静力平衡方程,在按惯性力比例加载），并用非线性方法迭代计算各级荷载下的静位移,3 、用统一的非线性系数对角矩阵代替各级别的，则产生,经推导后得,的误差 为,以最小的误差全面反映了体系在非线性变形时的非线性,刚度特征。,G 、按振型分解表达动力方程后得：,.(3),H 、解方程组（3）的第一行：,用等价线性化方法将方程组（3）的第一式改为,N(t)为误差过程，为使N（t）最小，其必要条件为,即,从而可得

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