脈動風的案例
AR法模擬脈動風（詳細注釋） ￥15
為便于對大跨度空間結構進行風荷載非線性動力時程分析，需要對脈動風進行模擬。基于Matlab語言利用AR法對Davenport風譜水平脈動風和Panofsky風譜豎向脈動風進行模擬，并對特定節點坐標的節點力進行求解，模擬結果擬合良好。此外，對代碼進行了詳細地注釋，可供各位朋友參考。附件為matlab代碼。
有償代做脈動風模擬
基于小波變換脈動風，可詳談
誰會用小波模擬脈動風
運用matlab編程模擬脈動風
建筑工程多媒體仿真系統的研制與應用
4. 2 脈動風荷載的建模與設計
為建立風荷載的等效靜力模型和隨機脈動模型,需要輸入一些基本信息,其中包括本地區的基本風速、風向角、建筑所在地面粗糙度等級等。對于脈動風的建模,采用ARMA模型設計及參數估計的方法來擬合給定功率譜密度的脈動風記錄。用戶可以自行選擇脈動風的功率譜密度,從而確定仿真風荷載的隨機特性。圖2顯示了ARM A模型生成的脈動風記錄擬合Davenpo rt譜的功率譜密度。
4. 3 塔架的靜力響應分析與計算
SIMUW HIS靜力響應解析器用于計算塔架承受的等效靜風荷載、塔架各桿件的內力/應力,并為塔架的動力分析提供必要的數據。用戶可以采用察看結構列表數據的形式觀察結構的分析結果。此外,系統還提供了四維空間應力場的表現工具供用戶觀看塔架體系的應力分布情況,采用彩色灰度分布圖的表現方法將色度值與應力值相對應,十分直觀清晰(由于印刷限制未列彩圖) ,用戶可以很容易的獲取塔架應力分布的規律,由此找出當前截面設計下的最不利桿件或不合格桿件。
4. 4 系統動態響應分析與表現
SIMUW HIS系統的結構動態響應分析主要包括脈動風荷載的時程曲線生成,塔架結構的動態響應計算(包括位移、速度和加速度)、塔體頂端最大位移時程曲線的生成以及塔架三維空間實體變形的實時動畫生成與演示。
在進行脈動風仿真動態分析與演示時,整個界面分成3個主要窗口: 脈動風時程曲線瀏覽窗、塔架最大位移時程曲線瀏覽窗以及塔架空間三維實體變形動畫演示窗(參見圖4)。通過這3個窗口,用戶就可以實時監測各仿真對象的運動狀態、仿真執行的進程以及仿真的結果數據。
展開 
有償求脈動風諧波疊加法模擬Matlab程序
如上
高層建筑附著腳手架在爬升過程中的動力響應分析
超高層建筑腳手架架體構造部分由傳統的扣件式鋼管腳手架發展而來，然而與傳統腳手架不同的是，超高層建筑中的附著腳手架在作業中除了承受豎向荷載作用外，水平風荷載亦起主要作用。
為考察此類腳手架在風荷載作用下的動力響應，本文以某實際工程為例，選取典型的腳手架區間，采用ANSYS軟件進行有限元建模和動力響應分析。
單元架體跨度取5.3m，跨度內立桿縱距1.5m，橫距0.8m，步高1.9m，共9步半，支架離墻距離0.4m，腳手架總高度19m，樓層高度110m，寬度33.4m,項目所在地風壓是0.35kN/m2，地面粗糙度為D類。
拉桿采用link8單元；框架采用beam189單元,硬拉結約束采用彈簧單元combin14，其中彈簧剛度取10000N/mm，材料屬性:彈性模量2.1e5N/mm,泊松比0.3，密度7850kg/m3，結構有限元模型如下：
首先對該結構進行了常規的靜力分析，靜力分析時的主要荷載包括結構的自重，活荷載按作業水平投影面積0.5KN/m2考慮，風荷載按照荷載規范P58-59計算，荷載組合取1.2恒+1.4風+1.4*0.7活，最后得到的位移云圖如下，可見靜力分析情況時，結構最大位移大約34mm。
風荷載按照成分來分一般分為平均分和脈動風，在靜力計算時，脈動風按風振系數加到平均風壓上考慮，而在進行動力時程分析時，則應把脈動風按隨機荷載來考慮，利用諧波疊加法采用Matlab編制響應程序，即可得到迎風面不同標高處的風速時程曲線。
展開 經過近兩個月的試驗檢測分析，賽格廣場大廈有感振動的直接原因終于被查出來了！
其實，在事件發生后不久中南建筑設計院通過流固耦合的風振仿真分析，從渦激共振的角度來解釋賽格大廈晃動現象。
△賽格大廈流固耦合的風振仿真分析
以第一階周期為基準，建立均質彈性體的大廈簡化模型，得到結構的風振加速度約為0.045m
/s2。
由于采用了高度簡化的結構分析模型，因此只能定性解釋結構的振動現象。若需要得到更為準確的風振分析結果，還需要建立更為精細的有限元分析模型。
薄膜結構是近年來應用十分廣泛的一種新型大跨度柔性屋蓋結構，其基本力學特點是“輕”和“柔”，因而對脈動風荷載的作用十分敏感，風荷載是結構設計中的主要控制荷載。采用流固耦合仿真技術可以模擬出強風條件下膜結構明顯的流固耦合效應，通過膜結構局部和整體振動三維時程分析可以得出膜結構風致破壞情況，為膜結構以及下部主體結構設計提供抗風設計補充參考。
什么是風與結構的流固耦合作用？
城市建筑所處的大氣底層通常是湍流充分發展的地帶，地表摩擦使得湍流擴展到整個大氣邊界層高度（規范規定300~550米）。
△城市風環境分析
結構風工程領域通常將實測風速分為長周期的平均風和短周期的脈動風，其中平均風引起結構靜力響應，脈動風通常與結構自振周期接近，發生不同程度的流固耦合振動現象。對于一般高層建筑，通常發生順風向抖振和橫風向渦激振動。由經典的圓柱繞流問題可以發現，建筑截面在風作用下將在橫風向產生交替的旋渦，形成兩側交替脫落的現象。
△卡門渦街
這種卡門渦街現象使得結構表面橫向風壓出現周期性變化，當變化頻率與結構自振頻率接近時，將會發生渦激共振現象，使得結構發生明顯的振動現象甚至失穩。
展開 ANSYS中風荷載的模擬分析?
平均風荷載和脈動風荷載都比較好辦,而自激力則不好模擬.
如果我只計算低速風下的響應,是否可以不計自激力?
大跨度橋梁結構風荷載模擬研究.rar
香港汀九大橋抖振響應時程分析.rar
風速時程數值模擬研究.rar
對大跨空間結構風振響應分析的初步研究.rar
單管塔疲勞效應的時域分析.rar
淺談脈動風速入口生成方法
LES計算中脈動風速入口需要滿足的條件
我們都知道，結構抗風設計中，風特性的準確描述，是風荷載和風致響應準確計算的前提。而在LES計算中，脈動風速入口的生成，就扮演著描述風特性的重要角色。大氣邊界層的風特性，包含平均風速特性和脈動風速特性。LES計算入口中，平均風速剖面可以直接給定，無需做過多考慮。然而包括湍流強度、湍流積分尺度、脈動風速功率譜、空間相關性等在內的脈動風速特性，是LES入口需要重點考慮的。
不僅如此，即便是人工合成的入口滿足了諸多脈動風速特性，也不見得是一個很好的LES入口。究其原因在于，“人工”二字！人工的，就不一定是天然的，就一定和天然的有區別。換句話說，人工合成的脈動風速入口，不一定滿足CFD計算中的流體控制方程，這會直接導致入口給定的脈動風速特性，甚至是平均風速特性在流域中產生極大的變化，影響目標風剖面的生成。然而，反過來，即使入口給定的脈動風速滿足流體控制方程，這樣的脈動風速特性，是否就一定是我們結構抗風設計中想要的風特性？答案不得而知。這其實就是LES計算中脈動風速入口生成的難點所在。綜上，LES計算中脈動風速入口需要滿足的條件是：平均風速特性，脈動風速特性，和流體控制方程。這些條件其實是極為苛刻的，要想同時滿足幾乎無望。為此，工程設計人員簡單粗暴的想法又來了：咦，既然條件無法同時滿足，那么，就抓主要矛盾，忽略次要矛盾吧。
展開 9月23日項目懸賞
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【單號7400】
預算范圍：1000
使用軟件：matlab
需求描述：提取時變平均風，基于靜態離散小波變換模擬脈動風，并估計風譜
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【單號7363】
預算范圍：1000
使用軟件：Ansys Workbench
需求描述：做一個插補仿真：風力發電機，陣列排布方式優化（三角形）
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【單號7379】
預算范圍：1200
使用軟件：comsol
需求描述：背景 在愛因斯坦（茶葉悖論）中，用筷子攪動一杯茶葉水，正常情況下認為茶葉受到離心力作用，應該分布在杯底邊緣，但現實情況卻是茶葉聚集在杯底的中央。分析認為，由于流體受壁面摩擦阻力的影響，外邊緣的角速度小于中心處的速度。因此外邊緣壓力大于中心處，存在的壓力差，形成從外向中心流動的二次流（圖1b），從而使茶葉流向中心，最終堆積在杯底中央（圖1）。 實際問題，顆粒在二次流作用下，以及電場吸附力的作用下，聚集在底面中心，詳細見附件。
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展開 斜拉索那點事兒（四）——斜拉索的振動
抖振
抖振是一種順風向響應，是由于紊流中的脈動成分使結構產生的強迫振動。現有的抖振分析主要集中在橋梁主梁上、而對索所受到的脈動風荷載及其響應對橋梁主梁抖振響應的影響研究很少。現在，隨著斜拉橋跨度的增加和斜拉橋密索體系的采用，斜拉索的抖振現象已愈來愈不容忽視。
抖振是一種限幅振動，不像馳振和風雨激振那樣具有自激和發散的特性，不會引起災難性的破壞。但是由于發生抖振響應的風速低、頻率高，因此會使拉索在接頭或者支座等構件細部發生局部疲勞破壞。增加阻尼可以有效地抑制抖振現象。
世界上主跨>730m的斜拉橋一覽表
下期預告
對于下期內容，小編打算整理一點斜拉索的減震措施，還望大家繼續支持，甚是感激！
您的關注是對我莫大的支持，更是我繼續學習的動力~！
如果您覺得該文有些價值，還望幫忙分享，星星之火，傳遞后方能燎原不是？
展開 
大巴山上的“空中芭蕾”——蓼子大橋轉體施工關鍵技術
（a）豎向提升前-拱肋擱置在低位支承橫梁
（b）豎向提升后-拱肋擱置在高位支承橫梁
圖4 不同姿位支承的拱肋
單拱肋轉體抗風性能
研究及控制措施
橋址山區陣風效應突出，單拱肋分幅轉體施工時，施工過程中轉動體系的抗風性能是最需要關注的問題之一。針對單拱肋的轉體過程，分別進行了靜風荷載作用下的結構響應和穩定性計算、脈動風作用下結構的抖振響應計算、基于精細化有限元模型的豎轉軸局部受力狀態分析。計算結果表明：在4、6、8級風作用下，轉動體結構響應均處于彈性階段，且穩定性有充分保障。為了進一步提高體系的抗風性能，項目團隊還研發了一種能夠快速臨時固結豎轉鉸的構造，可以在短時間內迅速安裝和拆除，助力實現快速轉體，減小突遇山區陣風的概率。另一方面，項目團隊連續三年觀測整理橋址區的風速、風向數據，為轉體窗口期的選擇提供重要依據。同時建立了如圖5所示意的蓼子大橋轉體施工監測系統，圍繞關鍵構件以及結構特征點，可以從力、位移、應變等多個指標參量著手對結構體系力學狀態進行實時評估。經多方面評估后，轉體施工選擇在不高于6級風（風速-13.8m/s）的天氣情況下進行。
展開 國內首座獨柱分離式主梁鋼塔斜拉橋
我國公路橋梁抗風設計規范中，鋼結構的阻尼比為0.5%，但實測的國內泰州大橋鋼中塔及日本的許多鋼塔，阻尼比均小于0.5%。日本規范建議對不同的振動頻率，采用不同的阻尼比。本橋鋼塔的特征振動頻率為0.23Hz，對應此頻率日本規范建議采用0.15%的阻尼比較合適。模型試驗中，對鋼塔阻尼比分別為0.1%、0.25%、0.5%、1.0%、1.2%都進行了風洞試驗。結果表明，當阻尼比為1%時，渦振振幅小于10cm；當阻尼比為1.2%時，已無渦振現象。在橋塔自立狀態時，通過增設TMD的措施來提升結構阻尼比，以抑制渦激共振和抖振振幅，當設置30噸TMD時，鋼塔阻尼比可達到1.2%。因此，設計采用在塔頂設置TMD 的方法來解決鋼塔渦振問題。
結構支承體系
由于采用獨柱鋼塔，為保證景觀效果，索塔在主梁處不設下橫梁，上部結構采用縱向漂浮體系，索塔與兩側鋼箱梁之間設置橫向抗風支座約束橫向位移，不設豎向支座。索塔與中跨和邊跨的第一道橫梁之間各設置2個縱向黏滯阻尼器（每個索塔4個），以改善結構的動力響應、控制縱向位移，單個阻尼的阻尼系數為1000、速度指數為0.4。黏滯阻尼器對脈動風、剎車和地震引起的動荷載具有阻尼耗能作用，而對溫度和汽車引起的緩慢位移無約束。當由靜風、溫度和汽車引起的塔梁相對縱向位移，在阻尼器設計行程以內時，不約束主梁運動。
過渡墩及輔助墩處設置縱向滑動拉拔支座，并限制橫向位移。輔助墩與主梁底部之間設置縱向限位擋塊，以限制主梁的風荷載位移。主橋約束體系概要匯總于表1。
展開 賽格大廈振動的原因是什么？專業分析
桅桿的直徑大約在1.3米，基于我們風工程的一些基本理論，我們知道對這樣圓形的桅桿，1.3米直徑，其渦激共振的臨界風速大約在12m/s左右，都是跟現場實測的風速可以有印證關系的，所以才得出這樣的一個結論。
問：
能不能請您科普一下曾經發生過振動的高層建筑、橋梁事件，其中涉及哪些科學原理？
肖教授：
我先說一下高層建筑，比如說像2018年的臺風山竹過來的時候，深圳有好多的高層建筑都產生了比較大的一個振動。
但是實際上這個振動它也不會引起結構的安全問題，這個振動是風的脈動成分激勵起工程結構的一個強迫振動的效果。對于像平安大廈這樣的一個將近600米高的一個大樓，它在風作用下即便產生一米的位移也仍然是安全的。
第二個就是像我們賽格廣場，賽格昨天出現的情況是不常見的，雖然我們可以用工程原理去解釋，但不是經常出現的。
它是高階振型被激發起來，而不像一般的大樓的振動，都是低階振型更容易激發起來。怎么判斷低階振型跟高階振型呢？
像賽格、平安、地王、京基這樣的一些超高層大樓，它的第一振型的周期大約都在5秒到8秒左右，所以如果是很緩慢的一個振動，主要是低階振型的一個振動。
昨天賽格表現出來的是比較高的一個頻率的振動，頻率大約是在兩個赫茲左右，所以對應著應該是高階振型被激發，這是高層建筑的兩種主要形態。
橋梁也有類似這樣的一個振動，但是橋梁的振動，比如說去年的虎門大橋，現在一年已經過去了，大家都是很認可當時專家組所得出的結論，就是因為渦激共振所引起的。但是風工程引起的一些問題，有它的復雜性，針對不同的對象，解釋的機理還是比較復雜的，可能需要一些專業知識才可以完全理解。
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