计入风重耦合效应高耸结构顺风向响应分析

风重耦合效应是指高耸结构侧向变形受到风和重力共同影响而引起结构静力和动力响应发生变化的现象。为了研究风重耦合效应的作用机理,利用结构几何非线性动力方程和等效线性随机振动理论求解。计算结果表明,重刚比是影响风重耦合效应最重要的参数,其值越大,结构振动固有频率越小,结构响应越大。当结构重刚比较小时,地面粗糙度、结构固有阻尼和平均风速对风重耦合效应影响不大。当重刚比较大时,风重耦合效应随结构固有阻尼和平均风速的增大而减小。     

考虑土-结构相互作用的输电塔风振系数计算

研究运用ABAQUS软件分别建立I类场地土体条件下考虑土-结构相互作用(SSI)的整体有限元模型和基础固支的输电塔三维有限元模型,进行了输电塔结构动力特性分析,最后利用新旧荷载规范[1~2]分别计算考虑SSI和基础固支工况下输电塔的风振系数.结果表明:考虑SSI效应后输电塔自振周期增大,风振系数也有不同程度增大,新荷载规范计算得出的两种工况的风振系数均有非常显著地增大.研究认为,利用新荷载规范同时考虑SSI效应能更准确的计算结构风振系数.     

复杂截面超高层建筑风效应的风洞试验研究

通过对典型复杂截面超高层建筑开展的高频动态测力风洞试验,分析了超高结构风荷载及风致响应的作用机理。结果表明:周边干扰对该超高层建筑的整体风荷载有一定的影响,主要表现为"遮挡效应"。各风力脉动分量的相关性较低,风洞试验得到等效静力风荷载及风振系数与规范给定的相应结果差别明显,意味着对于此类建筑的风荷载只能通过风洞试验来确定。试验得到的结构顶部加速度满足我国规范给定的舒适度标准,结构自振频率及阻尼比对风振响应的计算结果影响较大。研究成果为超高层建筑的抗风安全设计提供了有用依据和资料。     

水平荷载控制的复杂体型高层建筑结构设计研究

为对水平荷载控制的复杂体型高层建筑结构设计展开研究,首先阐释了水平地震作用下高层框架-剪力墙结构体系的动力特性,分析了风载作用下结构的风振响应及风荷载标准值计算方法.以某大厦为研究对象,从结构选型与布置、荷载标准值、主附楼之间的连接构造、基础的埋深、持力层的选择等方面对其展开结构设计计算,对结构自振周期、结构自振振型以及地震荷载或风荷载作用下产生位移结果展开了分析.研究结果表明：所研究建筑在水平荷载控制下,结构布置合理,变形满足要求,设计计算结果准确.     

超高层建筑施工脚手架连墙件风载作用分析

目的研究风荷载对扣件式钢管脚手架连墙件的影响参数和计算方法,为超高层建筑施工脚手架连墙件合理设计提供参考.方法按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定,结合工程实例,对超高层建筑施工脚手架风压标准值,风压随建筑物高度变化系数,风振系数等进行计算分析,选取合理的计算参数.结果得出实用、合理的风载作用体型系数计算中的挡风系数计算方法及实用的高度变化系数,给出风振系数的算法及单个连墙件水平风压标准值.结论超高层建筑施工脚手架连墙件合理设计的风振作用应根据施工情况具体分析,在依据《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)基础上增加风振系数.     

超高层建筑顶部游泳池的风振控制研究

为了减小超高层建筑在风荷载下的响应,采用由屋顶游泳池作为TLD来控制结构的风振响应,用简化方式求出游泳池的控制力,进而求得结构在风荷载作用下的耦联运动方程,并对某超高层建筑进行数值计算。分析表明,在顶层设置游泳池能有效控制超高层建筑的风振响应。     

拉索预应力球面网壳的风振性能研究

针对拉索预应力球面网壳在风荷载作用下的动力响应做了系统分析.介绍了拉索预应力球面网壳的结构特点以及风振分析的频域方法,分别从拉索设置、预应力数值的角度比较了其与常规球面网壳在动力特性上的差异.通过大量的算例,分析和考察了布索方式、预应力数值、结构跨度、矢跨比以及屋面荷载等参数对拉索预应力球面网壳风振性能的影响.计算结果表明,拉索预应力球面网壳的风振效应敏感性比普通球面网壳要小,且风振系数分布均匀.     

大跨度幕墙体系的风振分析

大跨度结构计算风荷载时要进行风振分析,由于现行规范中对于风振系数的规定不适用于大跨结构,因而风振系数的计算成为大跨结构计算的难点。结合北京某大跨幕墙钢结构工程,同时采用了时域法和频域法进行风振分析,并对两者的结果进行了比较。分析结果表明,时域法和频域法求得的风振系数的分布趋势是完全一致的,在数值上也是比较接近的;时域法虽然计算量远大于频域法,但是能得到结构在风荷载作用下响应的全过程。通过用两种方法对大跨结构的风振分析,为实际工程的设计和理论分析提供了参考依据。     

高耸结构P-△效应分析的精度问题

高耸柔性结构,如广播电视塔,高桥墩和烟囱等,在风荷载和地震力的作用下会发生较大的水平变位。特别是超高层电视塔,其塔楼的重量还相当大。因此,这一类结构的P-△效应比较显著。文中提出了侧力作用下弯曲伸臂柱P－△效应分析的一个精确方法,以它为基础,从理论上透彻地研究了各种近似方法的精度问题。此外,由精确方法得到的启示可以用来改善高耸柔性结构考虑P－△效应的风振和地震反应计算。     

膜结构的风荷载设计取值探究

膜结构因为其自重轻、刚度小、自振频率低的特点被广泛应用于大跨度建筑结构,也因为如此,膜结构成为对风荷载高度敏感的结构.针对目前膜结构的风振响应分析发展状况,本文对膜结构的风振系数和体形系数的确定做了初步探究和总结.     

多维ARX模型在高层建筑模态识别中的应用

针对高层建筑模态识别具有激励难以实现、噪声影响大等特点，从状态空间理论出发，建立了多维ARX模型，运用极大似然法估计ARX模型参数，推得结构的模态参数．采用线性滤波器法对白噪声进行滤波，模拟脉动风的作用，分析了不同噪信比和不同模型阶次对固有频率、阻尼比和振型的影响．结果表明，多维ARX模型适合于高层结构在线识别，特别适用于结构振型的识别，具有很强的抗噪声能力．     

VED在控制高层钢结构建筑风振反应中的研究

研究了用于控制高层钢结构建筑风振反应的粘弹性阻尼器(VED)设计方法.通过计算整体结构的有效阻尼比,建立了设置VED结构抗风设计的风振系数和脉动增大系数的调整公式,得到了设置VED结构在顺风向和横风向的层加速度计算方法并以例子证明了VED是一种有效的耗能减振构件,它有效地减小了结构顺风向位移和横风向风振加速度.     

中央核筒悬挂建筑结构分析

概要介绍了悬挂建筑结构的性质,提出悬挂比及悬挑比的概念。重点分析了中央核筒悬挂建筑结构的受力性能及一般计算原则。最后提出了悬挂结构的减振分析模型,表明悬挂建筑结构有良好的抗震性能。     

设置非等截面TLCD高层建筑在风荷载作用下减振分析

为了分析非等截面液柱式调谐阻尼器（TLCD)在高层建筑上对脉动风荷载减振的有效性,采用随机振动理论计算结构响应来获得分析数据.建立设有非等截面TLCD高层结构的运动方程,给出变截面TLCD阻尼等效线性化后的主结构传递函数封闭解,分析系统各参数变化对减振效果的影响,并进行优化分析.结果表明：水箱液体质量和结构一阶广义质量的比值越大,减振效果越好,横竖管的长度比也有同样规律|但随着水头损失系数和竖横管面积比的增长使减振效果先增后减.一般而言TLCD频率和主结构基频接近时能达到最优减振率.在实际应用中建议将TLCD安装在轻柔和小阻尼的结构上以获得理想的效果.     

高层建筑结构风振时程分析软件的技术研究

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。     

某大跨网壳的风致响应影响参数分析

在设计大跨结构时,风荷载是被控制的主要因素。为探讨地面粗糙类别、基本风压、阻尼比和风向角对大跨结构风致响应的影响,以重庆某体育场大跨网壳屋盖为研究对象进行了数值模拟分析。计算结果表明：对于大跨结构,采用随机振动分析时需考虑高阶参与振型的影响,当地面粗糙类别由A类向D类变化时,风致响应会逐渐加强,随基本风压的增大,也会使得风致响应逐渐加强,随阻尼比的增大,风致响应会逐渐减弱,风向角的变化对风致响应影响较大。     

宁夏建筑结构基本风压分析研究

为了减轻风灾，加强建筑结构抗风设计，选取宁夏18个市县历史最大风速资料，利用耿贝尔分布估算了宁夏50a和100a重现期最大风速，通过伯努利方程计算宁夏的基本风压．结果表明。宁夏50a和100a重现期基本风压与最大风速的分布基本相同，均呈“南小北大”型分布；5个主要城市基本风压的最大值均出现在春季，而最小值集中出现在夏季和秋季．在建筑结构抗风设计时应考虑海拔高度的影响，才能保证计算的基本风压值较准确；在春季和冬季应加强抗风措施，可有效地减少风灾损失．     

小水池中水下爆炸地震波测试与分析

水下爆炸引起的振动会波及附近建筑物,是爆破安全必须考虑的问题。采用UBOX-5016型爆破震动记录仪对某一小水池中炸药爆炸产生的振动效应进行了测试和分析,并对所测波形进行频谱分析,得到该水下爆炸地震波的主震频率在12~60Hz,大于建（构）筑物的固有频率（几赫兹至十几赫兹）,当建（构）筑物固有频率同爆破振动频率接近时,将会产生共振效应,较小的振动也会产生较大的破坏,因此,测试过程不会对火工楼造成太大的影响。研究结果对类似的新建实验室及相关工程实践具有较大的参考价值。     

高层建筑MTMD风振控制优化研究

首先导出零均值平稳白噪声激励下，高层建筑的多个调谐质量阻尼器（MTMD）控制的有效性指标－动力放大系数的计算公式，然后在总质量一定的情况下，分析了高层建筑MTMD控制系统的参数对放大系数的共同影响，并采用最大最小化原则，计算MTMD系统的最优参数。探讨了初步的设计方法，提出了MTMD系统优化的设计步骤和控制等一振型时的设计表格，最后给出一个算例。