天津市慈海桥摩天轮结构动力反应分析

论文摘要

天津市慈海桥将桥梁和观光摩天轮建造在一起,其结构形式新颖,受力复杂。摩天轮结构除了满足一般高耸结构的刚度、强度和稳定性外,特别需要满足结构的变形和舒适度的要求。因此需对摩天轮结构受力和变形进行全面的静、动力分析。本文首先利用有限元分析软件ANSYS建立天津慈海桥摩天轮结构有限元模型,并根据设计条件确定结构所受荷载,对结构进行静力分析;然后应用快速傅立叶变换算法改进的谐波叠加法对摩天轮结构进行风速时程模拟,将风速转换为风荷载,对结构进行风振响应分析;最后依据工程所在场地特性,选择合理的地震波对结构进行地震反应的时程分析,并与反应谱分析结果进行对比。从而验证结构的抗风抗震安全性以及振动舒适性,为工程设计与建设提供理论依据。经分析可得,风振响应分析采用等效加载方式,可以提高计算效率,但计算结果与静力所得结果相比偏小;摩天轮风振响应最大加速度满足舒适性要求;时程分析法与反应谱法所得计算结果基本一致,从而验证了谱分析的计算结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 工程概况
• 1.2 工程存在的问题
• 1.3 本文研究主要内容
• 第二章 静力荷载作用下摩天轮结构受力性能分析
• 2.1 摩天轮结构计算模型
• 2.2 荷载与荷载组合
• 2.3 结构静力分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 摩天轮结构风振响应分析
• 3.1 风荷载的特点及数值模拟技术研究现状
• 3.2 风的基本特性
• 3.3 风荷载的数值模拟
• 3.4 摩天轮结构风振响应分析
• 3.5 与静力计算结果比较
• 3.6 本章小结
• 第四章 摩天轮结构地震反应分析
• 4.1 地震作用分析方法
• 4.2 结构模态分析
• 4.3 基于反应谱法的结构地震响应分析
• 4.4 基于时程法的结构地震反应分析
• 4.5 结果比较分析
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢