Introduction to Structural Response Analysis due to Wind Loading


Introduction to Structural Response Analysis due to Wind Loading

K.Kurojjanawong

23-May-2017

การหา Structural Response จาก Wind Loading ทำได้ 3 วิธีหลักๆ คือ

1) Static Design

  • ใช้ Gust Wind Speed ในการคำนวณหา Structural Response งั้นไม่ต้องมีตัวคูณอีกแล้ว ใช้สำหรับ โครงสร้างที่ Dynamic Insensitive
  • ใช้ใน Strength Analysis ของโครงสร้างงาน offshore ตาม API, ISO หรือ NORSOK
  • จะเห็นว่าบางโครงสร้างเราใช้ Gust speed ที่ 3 วินาที นั่นคือการคิดผลของ Wind Turbulence เข้าไปแล้ว

2) Gust Loading Factor

  • ใช้ Mean Wind Speed เช่น 1-hr speed ในการคำนวณหา Structural Response ซึ่งจะได้ Mean Structural Response แล้วปรับผลของ Gust Effect ด้วย Gust Loading Factor จากหลักการของ Spectral Analysis เพื่อหาค่า Expected Extreme Value
  • ใช้ใน Strength Analysis ของงานบนฝั่งในปัจจุบัน อย่างเช่น มยผ 1311-50
  • ผมเข้าใจว่าใน National Building Code of Canada ที่ มยผ 1311-50 ไปอ้างอิงมา นั้นใช้วิธี Simplified Spectral Analysis ที่เสนอโดย ESDU 87035 (น่าจะเลขนี้นะ ไม่ค่อยแน่ใจเท่าไร) ในการหาค่า Gust Loading Factor ซึ่งก็มาจากหลักการที่เสนอโดย Davenport (1967) นั่นล่ะ
  • โดยหลักการก็ง่ายๆ คือ เค้ามีวิธีการหาค่าประมาณของ Structural Natural Period งั้นเมื่อรู้ Tn และรู้ Wind Gust Spectrum เราก็สามารถจะประมาณหาค่า Root Mean Square (Sigma) ได้ทันที โดยหลักการของ ESDU คือให้แยก Spectrum ออกมาเป็นสองส่วนคือ ส่วน Quasi-Static ที่เป็น Broad-band กับ ส่วน Dynamic ที่เป็น Narrow-band ออกจากกัน เพื่อให้คำนวณได้ง่ายๆขึ้น แล้วก็เอาสองส่วนมารวมกัน จากนั้นเราก็สามารถจะหาค่า Expected Extreme Value ได้ว่าเป็นกี่เท่าของ RMS จากหลักการทางสถิติ
  • ซึ่งวิธีนี้เห็นได้อยู่ใน Section ที่ 5 ค่าประกอบเนื่องจากการกระโชกของลม บทที่ 3 ของ มยผ 1311-50

3) Wind Turbulence Analysis

  • หา Structural Response ด้วย วิธี Frequency Domain Analysis หรือ Time Domain Analysis
  • สามารถหาได้ทั้ง Extreme value และ Response ที่ค่าสถิติต่างๆ
  • ใช้ในการทำ Fatigue Analysis ของโครงสร้างงาน offshore ตาม API, ISO หรือ NORSOK

Ref.

NDP Barltrop, “Dynamics of Fixed Marine Structure”, 3rd Ed.

Wind - Design Method.png

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s