【摘要】：近年來,環(huán)境問題日益突出,煤炭、石油等不可再生資源日漸枯竭,太陽能等綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迎來春天。太陽能發(fā)電技術已經(jīng)相對完善,人們正在尋求其更為普遍的應用。本文將太陽能板與一種建筑結(jié)構結(jié)合起來,將太陽能板作為附加荷載,對結(jié)構進行體系的風荷載研究。隨著科學技術的飛速發(fā)展,人類對建筑結(jié)構更高、更輕、更舒適的要求愈加嚴苛,并且對結(jié)構的外形的美觀性、功能的多樣性要求也越來越高。各類相應的理論研究也亟需進步。特別是對風荷載類型的規(guī)律性相對較差的對象,人們需要更為接近實際的模擬和結(jié)論。本文以隨機振動原理為理論基礎,采用有限元軟件進行結(jié)構建模,并對體系進行風致響應分析。本文的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)概述了風荷載的研究方法及現(xiàn)狀,并介紹了風荷載的數(shù)值模擬方法以及等效靜力風荷載的計算方法,闡述了分析多目標等效靜力風荷載的理論基礎。(2)分析了結(jié)構的動力響應,主要介紹隨機振動的計算原理及結(jié)構自振頻率的計算方法。(3)對實際工程進行了結(jié)構模態(tài)分析,得出結(jié)構自振頻率和振型的有關數(shù)據(jù),并運用該自振頻率進行等效靜力風荷載的計算。(4)把風荷載作為等效靜力荷載,對結(jié)構進行風致響應的分析,得出在等效靜力風荷載的作用下結(jié)構各處的位移、應變及應力值,與結(jié)構在各工況作用下的位移相比較,得出風荷載對結(jié)構的影響。(5)討論了新型材料玻璃鋼作為受力構件對結(jié)構整體穩(wěn)定的影響。本文的計算結(jié)果可以為以后結(jié)構的風致響應及結(jié)構的設計提供參考。
【學位授予單位】：華北水利水電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TK513;TM615
【圖文】：

圖 1-1 2016 年臺風莫蘭蒂的影響Fig1-1 The influence of Meranti是空氣從氣壓高的地方向氣壓低的地方流動。風速越大，進而使結(jié)構產(chǎn)生的變形和振動也越大[30]。風荷載引起的結(jié)構的變形和位移；（2）風壓的反復作動力風振引起結(jié)構的動力響應。對于很多大跨度結(jié)，風荷載是其首要的設計荷載。由此，對于風荷載引要的工程實用性。目前對動力風荷載的研究發(fā)展也研究是基于多種假設的理想狀態(tài)的，所以，對于風荷際價值。力風荷載研究的模擬主要是根據(jù)大量的實踐經(jīng)驗得出的計算公式型變化、地面粗糙度等，賦予不同的參考數(shù)值及系數(shù)荷載施加在結(jié)構上，該靜力荷載要滿足產(chǎn)生的響應

4.1 結(jié)構實例本文所選擇的結(jié)構為一種常見展廳的結(jié)構類型，幾何外形如圖 4-示，主體為受壓柱和承受拉力為主的鋼繩索。這種簡易的結(jié)構具有很大建造簡單快捷，內(nèi)部空間大，拆卸容易。綜上，這種結(jié)構可以做大型活動內(nèi)部可以依據(jù)下鋼纜繩的位置劃分功能的分區(qū)；同樣，基于它的快捷方以作為緊急救災所用的臨時指揮部等場所�；谒氖褂霉δ�，筆者認足構筑物自身的水電自足的前提下，該種結(jié)構的廣泛應用性定會得到發(fā)將太陽能發(fā)電引用到該種結(jié)構上，并將其布置在結(jié)構頂面光照的一面，以為內(nèi)部提供充足的電能，滿足自身的用電需求，另一方面，可以直接采用新型材料——玻璃鋼制的管道，既可以在結(jié)構上作為結(jié)構的骨架起又可以用電能直接將冷水加熱供人們使用，這種結(jié)構在空曠的場地尤為太陽能板布置在屋頂?shù)奈恢�，在結(jié)構分析中，太陽能板以外荷載的在結(jié)構骨架上。本文選擇的計算外環(huán)境為：鄭州市 B 類地貌。

圖 4-2 簡化的結(jié)構圖Fig4-2 The Simplified structure4.1.1 基本假定（1）線彈性：結(jié)構在荷載作用下一直處于線彈性狀態(tài)，也即是假設在結(jié)構的分析計算過程中可以利用疊加法進行分析。（2）均勻性：即結(jié)構任何一個單元的各方面性能是恒定的。（3）連續(xù)性：假設結(jié)構體整個體積內(nèi)充滿物質(zhì)而毫無空隙，也就是說其整個結(jié)構是密實的。（4）準定常假設。4.1.2 ANSYS 建模4.1.2.1 單元選取結(jié)構自下而上，中心柱選擇 solid65 單元，其余均選擇 beam189 單元包括三叉撐、玻璃鋼管、上下鋼繩索、型鋼環(huán)，對于結(jié)構上附屬的太陽能板等以 mass21

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本文編號：2798380