Análisis de la respuesta inducida por el viento y parámetros de confiabilidad de estructuras de membrana en forma de silla con soporte de armazón

CHEN Ziye ,  

LIU Changjiang ,  

LI Dong ,  

ZHENG Zhoulian ,  

LIU Jian ,  

LIU Zhi ,  

LIU Yanyun ,  

摘要

Las estructuras de membrana son sensibles a las cargas de viento, y bajo la acción de estas cargas se generan desplazamientos vibratorios intensos, además, el diseño resistente al viento de las estructuras de membrana carece de apoyo teórico en confiabilidad. Establecer un modelo de vibración aleatoria bajo cargas de viento para estructuras de membrana y una teoría de confiabilidad puede proporcionar una referencia para el diseño resistente al viento. Tomando como objeto una estructura de membrana en forma de silla soportada por un armazón, se establece un modelo teórico de vibración aleatoria bajo cargas de viento basado en la teoría de grandes deformaciones de von Kármán y la teoría del flujo potencial, y se obtiene una fórmula teórica aproximada para la respuesta dinámica inducida por el viento mediante el método de perturbación combinado con el software MATLAB; según el criterio del primer cruce del desplazamiento se establece una función de confiabilidad para la estructura de membrana en forma de silla soportada por armazón, y mediante el método de primeros y segundos momentos se obtienen los índices de confiabilidad y la probabilidad de falla; se llevan a cabo ensayos en túnel de viento para la estructura de membrana en forma de silla soportada por armazón, analizando las reglas de vibración en cada punto de la membrana desde la perspectiva de la velocidad del flujo y la presión; se introduce la diferencia porcentual para comparar resultados teóricos con los experimentales, y se realiza un análisis de sensibilidad de los parámetros que afectan la confiabilidad. Los resultados muestran una buena concordancia entre teoría y experimentos. El coeficiente de flecha, la pretensión y la velocidad del viento afectan la confiabilidad de la estructura de membrana, pero según la tendencia en la probabilidad de falla, se sabe que el coeficiente de flecha tiene un impacto más significativo en la confiabilidad en comparación con otras variables.

关键词

estructura de membrana en forma de silla; vibración aleatoria; respuesta inducida por viento; confiabilidad estructural; método de primeros y segundos momentos

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