基于特征参量的工程结构设计方法研究
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1.6 研究的内容和主要工作

综合以上论述,首先讨论了等效荷载法求预应力对频率的影响,进而给出高耸塔式结构频率调整的一般原则,分析了影响基本频率的结构参数;对结构的振型进行分类和量化,再以振型为工具,得到梁柱一般力学性能规律;通过对梁柱节点核心区振型参与度的研究,给出了核心区力学性能的量化方法。根据以上分析,拟研究的内容和主要工作如下。

(1)利用等效荷载法求预应力对频率影响,推导出直线形、折线形和曲线形预应力效应动力学方程式,并给出有限元法求预应力对频率影响的一般计算过程,得到预应力对频率影响的一般规律。

(2)高耸塔式结构基本频率调整的一般原则及影响参量研究。由于高耸塔式结构多呈柔性,如何提高其基本频率,避免和设备频率的遇合,需从理论上予以研究,在此基础上指导结构设计。

(3)为了利用振型指导结构设计,先通过基于振型的位移展开,建立了应力、应变振型展开式。位移展开首先要确定位移展开所需振型的阶数,故需给出位移展开所需振型数的判别式;再通过对梁和柱的位移展开,得到梁和柱力学性能的一般规律。

(4)提出以节点核心区振型参与度为参量,反映核心区在梁柱节点中的力学性能变化情况。分析梁柱节点随柱剪跨比和梁跨高比减小所引起的力学性能变化的一般规律。

(5)为了克服传统Pushover方法的缺陷,提出新的多模态自适应Pushover方法(MMAPM)。本方法不仅能克服传统Pushover方法的缺陷,而且给出了某方向参与计算振型数确定的一般方法,为结构性态设计提供理论支持。

(6)考虑竖向地震作用的桥梁高墩P-delta效应的能量求解法。与其他方法相比,能量法较为简单,通用性强,且能考虑竖向地震作用,值得在工程实践中推广使用。