风洞试验超高层建筑结构风振时程分析

某钢管混凝土框架混凝土核心筒超高层建筑,结构对风荷载十分敏感,风环境较为复杂。通过风洞试验研究了凹角矩形超高层建筑的风荷载特性;针对顺风荷载、横向风荷载以及扭转风荷载,对比了基于风洞数据和规范公式得到的结构反应,明确本工程规范公式的适用性;分析了采用风洞数据应用于结构设计的荷载组合,同时利用风洞试验数据进行风振时程分析,得到结构的舒适度评价,并与公式结果进行对比,为结构设计提供依据。

某钢管混凝土框架混凝土核心筒超高层建筑,结构对风荷载十分敏感,风环境较为复杂.通过风洞试验研究了凹角矩形超高层建筑的风荷载特性;针对顺风荷载、横向风荷载以及扭转风荷载,对比了基于风洞数据和规范公式得到的结构反应,明确本工程规范公式的适用性;分析了采用风洞数据应用于结构设计的荷载组合,同时利用风洞试验数据进行风振时程分析,得到结构的舒适度评价,并与公式结果进行对比,为结构设计提供依据.

风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一,鉴于越来越多的国外工程设计的要求,了解并掌握国际常用规范中风荷载的计算分析相关规定非常重要。结合超高层混合结构科威特中央银行总部大楼,对美国规范风荷载的相关规定及本工程的风洞试验进行介绍和研究,对类似工程的风荷载分析有一定的参考作用。

为充分利用调谐液体阻尼器（tlcd）的经济性和调谐质量阻尼器（tmd）的高效性,提出一种tlcd与tmd相结合的组合调谐阻尼器（ctd）,从理论上说明ctd的合理性,推导其运动方程,引入协同损失因子评价其减振性能,并与tlcd和tmd的减振效果进行对比分析.研究表明：ctd不同参数配置时,协同损失因子不同,可达35%;相同参数配置下,ctd减振效果介于tmd和tlcd之间.综合经济和效率因素,ctd是一种很有竞争力的减振手段,具有广阔的工程应用前景.

依据某超高层建筑,着重介绍了风洞试验的方法,描述了在考虑有、无环境建筑影响下,该高层建筑一些典型的表面风压特性以及一些测点风压随风向角的变化规律。结果表明:迎风面中上部风压系数较大,接近1.0;底部部分风压系数达到1.0;侧风面和背风面风压系数大多为负值,特别是靠近角落处由于涡旋脱落,其值可达到-2。环境建筑对该高层建筑表面风压的影响较大,特别在建筑中下部。为其进行结构设计提出一些参考。

超高建筑施工组织 超高层建筑结构超高、规模庞大、功能繁多、系统复杂、建设标 准高，所以，其施工具有非常鲜明的特点： （１）规模庞大，工期成本高。超高层建筑体量巨大，建筑面积达数 １０万㎡，所需投资往往达数十亿元（人民币），甚至逾百亿元， 建设单位的资金压力非常大。资金压力体现在工期成本高，一旦工程 延期往往会急剧提高投资成本，降低投资收益。 （２）基础埋置深，施工难度大。为了建筑结构稳定和开发地下空间 的需要，超高层建筑的基础埋置都比较深，基坑开挖深度达２０余 ｍ，有的甚至接近３０ｍ。深基础施工周期长、施工安全风险大。 （３）结构超高，施工技术含量高。超高层建筑较其它建筑最为显著 的区别是高度大。目前超高层建筑高度已经突破５００ｍ大关（台 北国际金融中心高达５０８ｍ），正在朝８００ｍ迈进（阿联酋 迪拜大厦初步设计高７０５ｍ）。有些超高层建筑的高

本文设计制作了一外形，刚度，质量参数在一定范围内可调的通用超高层建筑多自由度气动弹性模，对其进行了一系列的风洞试验，并详细研究了风向，等因素对超高层建筑风致振动的影响，得到一和些具参考价值的结果，可供我国有关规范修订时参考。

将吸气流动控制技术应用在超高层建筑中,用以减小其风荷载和抗风性能是一项新兴的课题,然而现有的研究成果还停留在理论基础阶段,将此方法应用在实际工程中尚需试验的验证。为此文中设计了一套吸气控制系统,用以完成上部吸气控制下超高层建筑刚性模型的测压风洞试验,对今后开展此项研究工作的结构设计人员具有指导和借鉴作用。

以某超高层建筑为研究对象。采用satwe,etabs两种程序对结构进行多遇地震作用下的计算,同时还对结构进行多遇地震作用下的弹性时程分析。在罕遇地震下,对结构进行推覆分析。还对结构进行防连续倒塌分析。

某工程是存在多项基本不规则项的复杂超高层建筑,文中采用弹塑性动力时程分析法,分析结构在罕遏地震作用下的变形特征、构件内力及剪力墙、连梁、框架柱及框架梁损伤等非线性动力响应;研究结构在罕遇地震作用下的整体抗震性能,找出薄弱部位和构件,为施工图设计中采取有针对性的加强措施来实现\"大震不倒\"的设防目标提供设计依据。

超高层建筑结构横风向风荷载研究——对于超高层建筑结构，我国荷载规范只给出了顺风向的抗风设计方法，对于横风向风荷载则并没有给出规定。而在实际工程中的超高层建筑，有时横风向风荷载远大于顺风项，为控制荷载，因此目前我国荷载规范在超结构的横风向抗风设...

本文以超高层建筑为背景,通过三个结构设计微创新实例:取消x向框架梁使得公寓两房变三房、三房变四房；增设后施工的抗水平力剪力墙避免直接转换,提升入户大堂观感；增加构造柱悬挑梁式阳台,避免采用悬挑板式阳台。说明结构微创新可以提高建筑品质,为住宅项目结构设计提供借鉴和参考。

在超高层建筑结构施工过程中,为满足\"防尘、防噪音、防坠落\"的环保要求,在原有自主研发的yazj-15片架式液压爬模体系的基础上,研发了适用于结构全封闭施工的弓弦桁架式液压模架体系。以上海嘉里中心北塔楼为工程背景,通过对比传统提升脚手架体系及其它全封闭围护方案,阐述了弓弦桁架式液压模架体系在全封闭围护施工中的优越性。

结合工程实例,介绍了超高层建筑结构设计的主要特点和难点,以及结构分析与设计的有关内容,包括结构体系与布置,采用satwe、etabs有限元程序对结构进行的多遇地震作用下弹性分析和罕遇地震作用下的静力弹塑性分析,关键构件的承载力分析等。对超高层建筑结构设计的关键问题提出了解决方法和思路。

高层建筑风振舒适度已受到普遍关注,目前常采用规范的经验公式和风洞模型试验实测计算。但随着结构体系的复杂化及采用附加阻尼器减振技术的日益广泛化,进行结构的风振时程分析是更为简单直接和准确的分析方法。本文采用自回归滤波法技术,考虑三维空间相关性,对具有随机性的脉动风荷载进行有效的模拟;通过编制软件生成风压时程数据并自动输出至结构有限元软件进行风振时程分析,为高层建筑的风振控制分析提供了可行的方法;最后,将该风动力荷载数值模拟技术与动力时程分析技术相结合进行算例分析验证,经过对比研究表明该风振时程分析方法可应用于工程分析与设计。

超高层建筑结构设计

1前言超高层建筑具有投资大、使用时间长、结构复杂等特点,对结构安全性、可靠性及耐久性要求较高,实时监测超高层建筑结构健康状况在建筑施工及使用过程中均具有非常重要的意义。施工期间承重构件的竖向变形差异会直接影响施工质量超高层建筑中混凝土材料受到徐变和收缩应力的影响,产生的弹性变形会有附加变形,并随着时

为了研究超高层建筑不同风洞试验方式结果的差异及原因,对某347m超高层建筑进行了刚性测压模型、强迫振动模型和多自由度气弹模型风洞试验,并将三种试验结果进行分析.对比了刚性测压模型与气弹模型的风致位移响应,分析气动阻尼比对位移响应的影响;同时对比了强迫振动模型与多自由度气弹模型在湍流场及均匀流场中气弹参数的差异.结果表明:刚性测压模型风洞试验在气弹效应不显著的情况下较为可靠而方便;当气弹效应较显著时,多自由度气弹模型的风洞试验结果更为真实;在均匀流场中,结构发生共振时,强迫振动模型的风洞试验结果有一定的参考价值,但在湍流场中,特别是不发生共振时,试验结果与实际情况存在较大差异.高层建筑强迫振动模型振动形式的不精确性会导致试验结果的失真,将强迫振动模型应用到实际高层建筑抗风时,其振动形式还有待改进.

为改善某高度为450m的超高层建筑结构的风振舒适性,基于线性滤波法模拟研究了该结构顺风向和横风向脉动风荷载时程,采用非线性黏滞阻尼器和调频质量阻尼器相结合的混合减振技术对其开展了风致振动控制研究。结果表明,线性滤波法能够用于模拟超高层结构的脉动风荷载时程,模拟功率谱函数与目标功率谱具有良好的吻合性;混合减振技术不仅有效降低了该超高层建筑结构的风致振动反应,大量耗散风振输入能量,改善结构风振舒适度,而且充分利用结构自身资源设计了调频质量阻尼减振装置,既节省空间,又在一定程度上提高了结构的经济性。

在边界层风洞中,用高频底坐五分量天平技术对caarc模型的荷载风振系数进行研究,并与用气动弹性模型测得的荷载风振系数进行比较,两者的结果相差不大。由于天平技术只考虑第一振型并且是线形振型的影响,所以用其测得的荷载风振系数仅仅是建(构)筑物顶部的风振系数,获得的一些结果可作为修订有关规范时参考。

风洞试验是确定超高层建筑风荷载的主要方法之一。本文介绍了风洞试验的基本情况,包括风洞试验对大气边界层的模拟、风洞试验的分类、等效静力风荷载的计算过程等。着重于风洞试验过程中设计单位如何与风洞试验单位配合，风洞试验配合过程中的注意事项以及如何解读和运用风洞试验报告。最后，以某工程为例介绍了风洞试验配合具体过程以及风洞试验报告的应用。通过该风洞试验补充了规范关于该体型高层建筑风荷载的取值，同时也验证了此类双塔建筑的风荷载相互干扰，不可忽视。

风洞试验是确定超高层建筑风荷载的主要方法之一。本文介绍了风洞试验的基本情况,包括风洞试验对大气边界层的模拟、风洞试验的分类、等效静力风荷载的计算过程等。着重于风洞试验过程中设计单位如何与风洞试验单位配合,风洞试验配合过程中的注意事项以及如何解读和运用风洞试验报告。最后,以某工程为例介绍了风洞试验配合具体过程以及风洞试验报告的应用。通过该风洞试验补充了规范关于该体型高层建筑风荷载的取值,同时也验证了此类双塔建筑的风荷载相互干扰,不可忽视。