吴泽家 唐永艳 张云海

【摘要】采用线性过滤器中的自回归模型，模拟节点随机脉动风速时程，运用Matlab编程有效地模拟具有时间相关性、空间相关性的脉动风速时程。用有限元软件ANSYS建立单层三向网格球面网壳结构的有限元模型，进行了水平风作用下的风致振动响应分析，得到了3种工况网壳结构的位移和内力风振系数。

【关键词】网壳结构；风振分析；风振系数；空间相关；风速曲线

Numerical simulation on wind-resistant of single-layer

three-way latticed Shell

Abstract： The method based on the application of linear filters to sequences of random numbers is used. Artificial wind time speed series with outstanding time and space correlativity are implemented by programming Matlab. Then the paper models by ANSYS...a large-scale current finite element analytical program.The wind-induced vibration analyses for the latticed dome under horizontal wind loading are finished. For three kinds of load cases， the wind induced vibration coefficients of displacement and internal force of latticed dome are calculated.

Keywords： reticulated shell structures；wind-induced vibration analysis；wind induced vibration coefficient；spatial correlativity；wind histories

风灾是自然灾害中发生较频繁的一种。国内外统计资料表明，在所有自然灾害中，风灾造成的损失为各种灾害之首[1]。高层、高耸、大跨、悬索桥以及塔架等结构，相对而言，刚度小、自振周期长，在大多数情况下它们所受的风荷载比地震荷载还显得重要。

网壳结构是大跨空间结构的一种，目前，我国现行规范对大跨度结构的风振计算还没有具体计算公式，结构设计人员在结构风振系数的取值上存在相当的经验性[2]。因此，对网壳结构进行抗风性能的研究具有重要现实意义。

1、风荷载的特性及计算机模拟

利用Matlab软件，考虑时间及空间相关性，编制了水平风速随机模拟程序，生成了基本风速为25m/s、地面粗糙度系数为0.00464、持时100s的风速时程曲线，如图1所示。 2、单层三向网格球面网壳风振响应分析

利用有限元软件ANSYS建立单层三向网格球面网壳结构的有限元模型，用Mass21单元来模拟等效节点集中质量，用Beam4单元来模拟网壳杆件，通过瞬态动力学分析来实现网壳结构的风振响应时程分析。……