强风下高层建筑顶部结构飘板幕墙风振响应实验分析

引入横风力谱模型,分析了某高宽比为6的方形截面高层建筑在不同地貌和风速条件下的横风向风振响应.同时考虑正气动阻尼的影响,获得该建筑在不同自振基频下的风振响应及气动阻尼影响的规律.分析结果表明,对于处于低粗糙度地貌并受较高风速作用的低频建筑物,当计算其横风向风振响应时,应适当考虑正气动阻尼的影响,使计算结果更具真实性.

高层建筑上风压场的某些区域具有明显的非高斯特性,与传统的高斯风压场相比,非高斯风压场会使幕墙结构的动力响应增大。从模拟非高斯风压场入手,以幕墙结构节点位移根方差为比较对象,对幕墙结构等效模型进行动力分析,得出非高斯风压场较高斯风压场动力特性增大15%的结论。

一般复杂高层建筑的质量中心和刚度中心不重合,由此产生结构平扭耦合响应。随着高度的增加,高层建筑结构对风的作用愈加敏感,作用在结构上的风荷载成为控制结构设计的主要荷载。本文对具有刚度偏心的高层建筑结构的风振响应进行研究,通过有限元分析结果发现:风作用于高层建筑结构时,结构刚度中心的偏移对结构响应有明显的影响。

文章以某超高层建筑为工程背景,利用etabs9.7软件模拟了该层结构所受的脉动风速过程,进行了不同风压影响下的风振响应分析,模拟了5种非线性黏滞阻尼器的振动控制方案,并对不同方案的减振效果做出了对比分析。研究结果表明,该工程减振方案所用的黏滞流体阻尼器性能稳定,可以有效降低结构风致振动响应,结构顶点位移和加速度响应的降幅最大达35.25%和37.50%。

基于风洞试验数据和随机振动理论,本文提出了矩形高层建筑横风向风振响应简化计算公式,这些简化公式的提出将求高层建筑横风向风振响应的复杂积分变为方便的代数运算。本文应用这些简化公式对大量的矩形高层建筑实例进行了计算、分析。将本文提出的简化公式计算结果与积分计算结果比较,相对误差基本上在5%以内,因此本文提出的公式有较高的精度。用本文简化公式计算得到的高层建筑横风向风振响应与日本建筑荷载规范、加拿大国家建筑规范计算得到的横风向风振响应比较,总体上差异较小。由于本文提出的简化公式所依据的风洞试验模型和数据较为精细,因此本文简化公式有相当高的可靠性与合理性。

基于某典型高层建筑详细的风洞试验结果,计算分析了该结构的基础等效静风荷载及结构顶部峰值加速度响应,与前期的风洞试验结果相对比,评估了不同风洞试验条件和周边建筑对试验结果的影响,获得的结果可以用于此结构的抗风设计以及居住者舒适度评估。

高层建筑的等效设计风荷载与风振响应研究——基于某典型高层建筑详细的风洞试验结果，计算分析了该结构的基础等效静风荷载及结构顶部峰值加速度响应，与前期的风洞试验结果相对比，评估了不同风洞试验条件和周边建筑对试验结果的影响，获得的结果可以用于此结构...

一直以来,建筑屋顶的突出功能就是可以用来挡风遮雨,所以建筑顶部是构成建筑造构的重要因素之一。而现代社会中,重视对超高层建筑的顶部设计,需要重视关注建筑施工中应用的技术和方法,特别是对于建筑结构的技术以及运用的建筑材料的技术,在传统的功能需求上,当前建筑顶部设计更加呈现出具有非常丰富的变化。文章就对此加以分析和论述。

一直以来,建筑屋顶的突出功能就是可以用来挡风遮雨,所以建筑顶部是构成建筑造构的重要因素之一.而现代社会中,重视对超高层建筑的顶部设计,需要重视关注建筑施工中应用的技术和方法,特别是对于建筑结构的技术以及运用的建筑材料的技术,在传统的功能需求上,当前建筑顶部设计更加呈现出具有非常丰富的变化.文章就对此加以分析和论述.

高层建筑顶部造型在高层建筑设计中是十分重要的,它受到诸如功能要求、建筑法规、艺术性与视觉效应、环境与文脉等因素的影响和制约。要处理好高层建筑的顶部造型,就必须综合考虑这些因素,采用恰当的处理手法

推导了高层建筑在脉动风荷载作用下考虑桩-土-结构相互作用时其顺风向风振响应的计算公式,通过算例说明桩-土-结构相互作用对结构顺风向风振响应有明显的影响。一般而言,在结构的风振响应分析中,考虑相互作用并不总是安全的,在土中阻尼较小时,考虑相互作用后,结构弹性位移有可能会大于刚性地基的弹性位移,而结构总响应的幅值总是大于刚性基础时响应的幅值,结构越是高柔,该现象越为明显,考虑了桩-土-结构相互作用后有可能增加结构风振时的不舒适度。因此,在高层建筑的风振响应分析中应当综合考虑桩-土-结构相互作用的影响。

脉动风作用下高耸塔结构风振响应研究

本文结合一工程实例，对位于高层建筑顶部的塔形网架的设计与地震反应进行了分析。在按照简化方法［１］进行抗震设计后，应用时程分析法和振型分解反应谱法进行了抗震验算，验证了该简化方法的安全性。讨论了塔形网架的自振特性和抗震性能，并得出了一些有益的结论。

对处于强风地区复杂周边环境下的某方形截面超高层建筑分别进行了刚性模型测压试验和高频天平测力试验。基于测压试验得到的结构表面的风压分布,采用随机振动理论,进行了风致振动响应计算,结果表明其上下一致的方形截面导致漩涡脱落强烈,强风下横风向涡激响应非常显著,值得重视。在高频天平测力试验得到的基底弯矩谱上同样可以看到在涡脱频率附近的显著峰值。基于基底弯矩谱试验值同样计算了结构的风致振动响应,其结果与基于刚性模型测压试验计算的各响应非常接近,从而验证了2种试验方法的可靠性。

整体钢平台模板体系是适应超高层建筑主体施工需要的新型模板体系,在我国有广泛的应用前景。超高层建筑高度大、施工周期长,模板体系受风荷载影响较大,对模板体系的风振响应进行分析有利于保证其使用安全。通过建立整体钢平台模板体系和建筑结构共同工作的分析模型,考虑建筑结构刚度的不确定性,以矩阵摄动理论为基础,采用子区间分析法求解整个体系在脉动风作用下的动力响应,结果表明,模板体系动力响应的不确定性较大。

结合自然通风的基本原理和一些建筑实例,分析了现代建筑屋顶在建筑各种自然通风系统中的作用,提出了屋顶应采取的相关构造措施,以节约建筑能耗,保护人类身心健康。

1 七、高层建筑（高耸结构）的顺风向和横风向振动 i.概述 顺风向和横风向 顺风向---抖振机制 横风向---机制复杂（高层建筑：紊流+尾流+气动弹性） 研究方法 顺风向： (1)平均风压（整体型系数）----准定常风力----随机振动方法计算--- 振动响应 (2)同步测压----脉动风力分布---随机振动方法计算---振动响应（不 能应用于格构式高耸结构） (3)高频动态测力天平---一阶广义风荷载---振动响应计算 (4)气动弹性模型试验----直接获得振动响应 横风向： (1)同步测压----脉动风力分布---随机振动方法计算---振动响应（不 能应用于格构式高耸结构） (2)高频动态测力天平---一阶广义风荷载---振动响应计算 (3)气动弹性模型试验----直接获得和振动响应 ii、高层建筑风压分布特性 2．1概述

精品文档 精品文档 七、高层建筑（高耸结构）的顺风向和横风向振动 i.概述 顺风向和横风向 顺风向---抖振机制 横风向---机制复杂（高层建筑：紊流+尾流+气动弹性） 研究方法 顺风向： (1)平均风压（整体型系数）----准定常风力----随机振动方法计算--- 振动响应 (2)同步测压----脉动风力分布---随机振动方法计算---振动响应（不 能应用于格构式高耸结构） (3)高频动态测力天平---一阶广义风荷载---振动响应计算 (4)气动弹性模型试验----直接获得振动响应 横风向： (1)同步测压----脉动风力分布---随机振动方法计算---振动响应（不 能应用于格构式高耸结构） (2)高频动态测力天平---一阶广义风荷载---振动响应计算 (3)气动弹性模型试验----直接获得和振动响应 ii、高层建筑风压分布特性

把高层建筑主体和顶部塔形网架作为一个整体结构进行自振特性分析，并用反应谱法和时程分析法计算塔架顶点的动力反应，指出下部主体结构对塔架的动力反应有较大影响，把塔架设计成刚度较大，质量较小可以减少其鞭梢效应。

大型超高层建筑结构具有自由度数庞大、小阻尼及振型密集等特点,针对传统方法在处理大型复杂实际结构受多点随机激励中存在计算效率比较低或精确性不高等不足,提出了基于虚拟激励法的复杂超高耸结构的随机风振响应分析方法.运用虚拟激励法将脉动风荷载作用下的多点激励转化为简谐虚拟激励向量,并根据平稳随机理论推导出相应风振响应的表达式,自动计入了多点风激励的空间相关性和振型间的相关性.以目前在建的深圳第一高楼——深圳金基大厦为算例,分析结果验证了方法的有效性和准确性,可以提高多点随机激励响应的计算效率和精确度,在大型高层实际工程风振响应计算分析中有较强的实用价值.

本文提出用可调液体－质量阻尼器控制高层建筑侧移与扭转风振响应的设计与计算方法，分析结果表明，被动可调液体－质量阻尼器能够有交地减小高层建筑的三维耦联风振响应，是一种有实用价值的结构控制装置。

以高层建筑风振响应分析方法为研究对象,推导了cqc方法和srss方法的计算公式;同时,特别介绍了谐波激励法(hem),并在虚拟激励法的基础上提出了一种新的算法——谱分解法(sdm)。将这些方法用于广州西塔风振响应分析中,结果表明:cqc方法是精确算法,但计算量大;srss方法计算效率高于cqc方法,但会损失计算精度;hem方法占用内存少,计算效率高;sdm方法具有和cqc方法一样的精度,但计算效率更佳。通过精度和效率的对比分析,建议在高层建筑风振响应分析中优先采用hem方法和sdm方法。