基于Ritz-POD的谐波激励法及其在大跨悬挑屋盖风致响应分析中的应用

摘要：

大跨度复杂悬挑屋盖结构存在模态频率密集和模态耦合明显等特征,传统频域完全二次型组合(CQC)法和时域方法均不同程度存在计算效率低下和内存需求巨大的问题而不适用于此类结构的风致响应计算.谐波激励法(HEM)和基于Ritz-POD的CQC(RPCQC)方法的提出实现了精度和CQC法一致的快速计算,这使得复杂大跨度屋盖结构风致响应的计算成为可能.为考虑高阶模态对屋盖风致响应的影响,提出了基于Ritz-POD的HEM(RPHEM),并用于深圳国际会展中心屋盖的风振分析,以SAP2000时域积分结果为标准,对比了不同参振模态阶数的自由振动模态和基于Ritz-POD模态对HEM计算结果的影响.结果 表明,采用HEM需要500阶自由参振模态才能得到满意的结果,且其计算时间仅为SAP 2000的1/30,而采用120阶Ritz-POD模态即可达到同样精度,且所需时间仅为采用HEM的1/6,大大减少了HEM的计算量.如果采用已有的RPCQC方法,其存储120阶模态力谱矩阵所需的内存量为1.93 GB,且计算耗时同CQC方法一样巨大,这表明所提方法的有效性.

关键词：大跨度悬挑屋盖、谐波激励法、时域方法、Ritz-POD法、风致响应

所属期刊栏目：42

分类号：TU393.3;TU311.41(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金51778243

在线出版日期：2021-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：7-14