柱面网壳结构的风振响应分析的任务书.docx

柱面网壳结构的风振响应分析的任务书
任务书
一、任务背景
在工程结构设计中，风荷载一直是一个重要的设计因素。柱面网壳结构广泛应用于大跨度建筑领域，这些结构由于几何形状复杂以及大跨度等特点，对风荷载的响应相对敏感。因此，对柱面网壳结构的风振响应分析就变得尤为重要。
二、任务目标
本次任务旨在对柱面网壳结构的风振响应进行分析，特别是研究加载数量，风荷载强度以及结构参数对结构振动特性的影响。我们需要根据球面坐标系下的基础微分方程，推导出结构的振动特性和响应，绘制出设计风速下的结构的加速度响应、加速度功率谱以及位移响应等图形，并进一步对结果进行分析和解释。
三、任务内容
1.建立柱面网壳模型
根据模拟实际结构的几何形状和力学特性，我们需要利用计算机软件建立柱面网壳的三维有限元模型。
2.风荷载计算
根据规范计算风荷载的大小以及方向，对模型进行风荷载的施加。
3.推导基础微分方程
以球面坐标系为基础，推导柱面网壳的运动方程，建立微分方程模型。
4.运动方程求解
由于微分方程模型比较复杂，无法直接求解，因此将其转变为矩阵形式，再通过数值计算方法求解得出柱面网壳结构的加速度响应、加速度功率谱以及位移响应等相关参数。
5.结果分析和解释
根据计算结果，绘制出设计风速下的柱面网壳结构的响应图表，并对结果进行分析和解释。探究不同参数和加载对结构振动特性和响应的影响。
四、任务要求
1.使用ANSYS软件进行有限元分析，对柱面网壳结构进行建模和计算。
2.掌握解决微分方程和矩阵计算的基本方法。
3.将理论分析和数值计算相结合，进行相关分析和讨论。
4.结果报告应包括模型概述、计算方法、结果分析和结论，文献引用要求规范。
五、参考资料
1.GB50009-2012《建筑结构荷载规范》
2.吴居豪等.工程结构动力学-[M].机械工业出版社,2009.
3.ANSYS18.1DOCUMENTATION
4.《科学计算基础》袁俊,武凌.科学出版社,2009.
六、提交要求
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2.稿件须限字数1200字以上。
3.稿件内容必须具有独立性和原创性，不得抄袭、剽窃他人作品。
4.文字应注意语言准确，排版整齐，结论明确，图表规范、美观。
5.文字中每一个公式或符号都应该有精确定义。
6.稿件将提交给指导老师评审后再最终提交。