15.5. Wind

Расчетная схема сооружения

A = 0.2501 m2	- площадь сечения;
I = 0.4952 m4	- момент инерции сечения;
E = 1.961*1011 N/m2	- модуль Юнга;
v = 0.32	- коэффициент Пуассона;
p = 7845 kg/m3	- плотность материала;
g = 0.0477	- коэффициент внутреннего неупругого сопротивления;
q0 = 0.38kPa	- нормативное ветровое давление;
n = 0.771	- коэффициент корелляции;
d = 0.15	- логарифмический декремент затухания;
сх=0.8	- аэродинамический коэффициент лобового сопротивления;
Тип местности	- B;

Контрольный расчет ("вручную")

1. Определяем статическую и пульсационную ветровые компоненты для типа местности В (см. Пульсационный ветер)
   
   

   N узла	Высота (m)	Нормат. усилие w0 (N)	Коэф. учитыв. высоту	Статич. компонент. wm (N)	Коэф. пульсац.	Пульсац. Компонент wp (N)
   3	20	24320	0.85	20670	0.92	14660
   5	40	24320	1.10	26750	0.80	16500
   7	60	12150	1.30	15800	0.74	9010

   
   
2. Делается расчет свободных колебаний как системы с сосредоточенными массами. Из расчета берутся формы, приведенные массы и периоды свободных колебаний
   
   

   N узла	Приведенная масса	Форма 1 T=1.799s	Форма 2 T=0.332s	Форма 3 T=0.145s
   3	1.827 105	0.00049	0.00144	0.00178
   5	1.863 105	0.00162	0.00104	-0.00129
   7	0.530 105	0.00296	-0.00282	0.00146

   
   
3. Вычисляются коэффициенты динамичности z_i в зависимости от параметра e_i (см. Пульсационный ветер)
   
   
   
   
   
   

   	Форма 1	Форма 2	Форма 3
   ei	0.0438	0.0082	0.0035
   zi	1.97	1.45	1.30

   
   
4. Вычисляются коэффициенты разложения пульсационной ветровой нагрузки по формам по формуле
   
   
   
   
   
   

   	Форма 1	Форма 2	Форма 3
   ai	119.27	18.65	23.43

   
   
5. Вычисляется разложение пульсационной ветровой компоненты по формуле
   
   
   
   
   
   

   N узла	Форма 1	Форма 2	Форма 3
   3	10680	4907	7619
   5	35995	3613	-5631
   7	18709	-2926	1813

   
   
6. Делается статический расчет на данные 3 загружения (см. Статический расчет). Для контроля вычисляется перемещение 7-го узла в направлении оси X
   
   
   
   
   
   

Расчет на пульсационный ветер по СНиП 2.01.07-85 (см. Пульсационный ветер)

Заполняется таблица Пульсационный ветер Выполняется расчет на пульсационное ветровое воздействие (см. Решение задачи)

Расчет на пульсационную ветровую нагрузку в режиме Произвольное динамическое воздействие (см. Расчет на горизонтальные пульсации ветра)

1. Формируется пульсационная ветровая нагрузка (см. п. Контрольный расчет ("вручную"))
   
   

   N узла	Пульсац. Компонент wp(N)
   3	14660
   5	16500
   7	9010

   
   
   Удобней всего это сделать в режиме LOAD/ARBITR.DYN. графического редактора (см. Задание произвольных динамических воздействий) выбрав в качестве Типа нагрузки (Load Type) ветровое воздействие - пиктограмма
   
   
   
   
   и активировав команду Нагрузка.
   
   
   
   
   
   
2. Заполняется панель Спектр Давенпорта (см. Задание произвольных динамических воздействий) или строка в таблице Произвольные динамические воздействия
   
   
   
   
   
   Частотный интервал 50 rad/sec охватывает 3 собственные частоты констрцкции.
   Число гармоник случайного процесса принято 30.
   Ветровое давление q = 0.38 kPa.
   
   
3. Выполняется расчет на Произвольное динамическое воздействие (см. Решение задачи)
   
   Решение для Индекса k = 0
   
   
   
   
   Решение для Индекса k = 2
   
   
   
   

Расчет на ветровые пульсации в режиме Стационарное случайное воздействие (см. Расчет на горизонтальные пульсации ветра)

1. Формируется пульсационная ветровая нагрузка (см. п. Контрольный расчет ("вручную"))
   
   

   N узла	Пульсац. Компонент wp(N)
   3	14660
   5	16500
   7	9010

   
   Удобней всего это сделать в режиме LOAD/STEADY-STATE RAND. графического редактора (см. Задание произвольных динамических воздействий) выбрав в качестве Типа нагрузки (Load Type) ветровое воздействие - пиктограмма
   
   
   
   
   и активировав команду Нагрузка.
   
   
   
   
   
   
2. Строится амплитудно-частотная характеристика системы (см. Амплитудно-частотная характеристика)
   
   
   
   
   
   
3. На основе АХЧ формируется таблица частотных интервалов (см. Частотные интервалы или Задание стационарного случайного воздействия)
   
   
   
   
   В окрестности главного пика АХЧ необходима особо подробная разбивка частотного интервала.
   
   
4. Поскольку расчет на Стационарное случайное воздействие выполняется в режиме распределенных масс, необходимо в таблице Материалы задать коэффициент внутреннего неупругого сопротивления g. Поскольку в предыдущем расчете был использован логарифмический коэффициент затухания d = 0.15, то g = 0.15/3.14 = 0.0477.
   
   
5. Выполняется расчет на Стационарное случайное воздействие (см. Решение задачи)
   
   
   
   
6. После расчета необходимо проверить, что АХЧ в режиме распределенных масс не сильно отличается от АХЧ в режиме сосредоточенных масс (они могут несколько отличаться).
   
   
   
   
   (синим цветом показана спектральная функция Давенпорта). Если амплитудно-частотные характеристики существенно отличаются, то надо изменить разбивку частотных интервалов и повторить расчет.