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      重慶鋼結構冰激振動分析的基本方法

      發布者: 發布時間:2016/5/11 16:52:05 閱讀:次 【字體:

      正如前面所述,冰激振動是一種很復雜的非線性耦合振動。因此,對冰激振動的分析,得出高精度的結果是較困難的,針對這個難題,我國重慶石油公司及石油大學在解決這個問題時,從理論上及試驗上采用了下列兩種方法:

      (一)載荷識別與時域分析相結合的方法這種方法是從理論上分析冰激振動的一種比較合適的方法,它采用了載荷識別與時域方法結合起來的做法。在鋼結構動力學上,若已知振動系統的數學模型,且給定了輸出的響應,則可以根據數學模型,求得激振的外載荷,這種方法一般稱做載荷識別法。對于振動分析,通常均有頻域分析及時域分析兩種方法?紤]到海冰作用于鋼結構物上的載荷為隨機載荷,因而這里采用了時域分析法。這樣,即可利用隨機載荷作用下表達鋼結構動力響應的杜哈梅積分,通過鋼結構的加速度響應,來識別作用于鋼結構的外力,求出激振的外載荷。由于這種方法采用了杜哈梅積分,因而它可以在已知鋼結構任一種響應(加速度、速度、位移)時,都可以得到精確解,構成了一種從理論上分析冰激振動的較好的方法。這樣,就克服了常用的時域法存在的問題,因該法只用一種鋼結構響應識別外載荷。

      (二)原型測試與模型試驗相結合的方法,所謂原型測試是指在海上利用建立的測冰平臺,對冰激振動進行原型尺寸的實際測量。而模型試驗是指在建有冰池的試驗室內,按照相似原理所進行的模型的冰激振動試驗。我國重慶石油公司與石油大學對冰激振動分析,從試臉上是采取了原型試臉與模型試驗相結合的方法。

      原型試驗可以充分發揮試驗條件與客觀存在的一致性的優勢。它可以通過在海上測冰平臺上裝設的加速度計及壓力盒,測量出不同類型海冰在不同冰厚工況下的加速度時間歷程及加速度譜以及鋼結構物上承受的總壓力,還可以利用實測的加速度值,從理論上按照上述載荷識別與時域分析相結合的方法,反算出作用于鋼結構物上的總冰力,并和實測出的總壓力進行校核。這樣,采用這種方法就可以根據冰激振動的不同實際工況,通過校核給出較精確的冰激振動動力響應及激振力。但這種方法的不足之處是限于機遇,很不容易正好碰上幾十年一遇的嚴重冰情,測量出極端設計條件下要求的冰激振動的嚴重工況,給出極端設計條件下的冰激振動動力響應及其激振力。

      為了彌補原型試驗的上述不足之處,重慶石油公司采用了原型試驗與模型試驗相結合的方法。即利用模型試臉的試驗條件的靈活性的優勢,按照相似原理,在模型試驗冰池內,給模型施加極端設計條件下的外載荷,模擬冰厚、冰的類型、冰情,模擬鋼結構的組成,尺寸形狀,測定鋼結構物的冰激振動動力響應。當然這種模型試驗方法要與原型試驗方法密切配合。首先要利用原型試驗結果來校準模型試驗的條件,根據原型試驗實際測量所得到的冰激振動動力響應及激振力的實際數據,來校對縮小尺寸的模型上,按照模擬實際工況所得出的動力響應及激振力數據。然后、當吻合地較好的情況下,再放大施加的外載荷,測定在模擬的極端設計條件的冰激振動動力響應。這徉,將原塑試驗與模型試驗兩種試驗方法,相互結合,互補短長,實踐證明是一種較好的方法。

       

      希望大家看了“重慶鋼結構冰激振動分析的基本方法”這篇文章讓你對重慶鋼結構冰激振動分析能有深刻的了解,大家要趕快學習起來哦!重慶鋼結構公司專業從事鋼結構設計、加工制作和現場安裝,歡迎來電咨詢,我重慶奇冠鋼結構有限公司竭誠為您服務。

       

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