高层建筑不同平面结构形式的风效应影响分析

通过对四种不同类型的高层建筑平面结构形式在风荷载作用下的风荷载标准值的计算对比分析，对高层建筑平面结构布置方法提出了一些改进意见，从而达到在高层建筑建筑设计和概念设计阶段不低估设计基准期内不同平面结构形式的风荷载效应。     

风载作用下深基坑开挖对邻近高层建筑物的变形影响

阐述了深基坑开挖过程中周围建筑物的变形机理以及由开挖卸载引起建筑物变形的各种影响因素。数值模拟分析了青岛凯悦大厦基坑支护方案对附近已有高层建筑物——颐中大厦的变形影响,尤其考虑了风荷载对颐中大厦变形的不利影响。研究表明:风荷载对颐中大厦的变形影响较大,在类似条件下的深基坑设计中不能忽视风载的影响。     

不同风载作用下单管塔的设计

单管塔因其结构轻巧、造型美观,越来越多地被应用于城市及对环境有美观要求的地方.通信单管塔属于高耸结构,其受力特点是风荷载起决定作用,高度越高,风荷载的响应越明显.由于通信基站的密度较集中,对于同一地区的风压及地貌相差不大、对通信工艺要求相同的基站,可以规格化塔身主材.针对2类经常建造落地单管塔的地貌,通过对目前运营商常用天线挂高的单管塔结构进行不同风压下的受力分析,给出各参数的选择建议,为工程设计提供一定参考.     

风荷载作用下超大型自然通风冷却塔的受力性能

以某超大型冷却塔为例,结合风荷载的理论知识,采用通用有限元程序ANSYS,计算分析了冷却塔在自重、风荷载作用下的内力、变形及其稳定性,并通过与地震荷载的计算结果的对比,证明了风荷载对冷却塔结构受力的重要意义。     

基于风压功率谱函数法输入的高层建筑结构动力特性

基于脉动风的基本理论和Davenport风荷载功率谱,介绍计算高层建筑结构顺风向动力响应的计算方法,提出在频域内对高层建筑结构迎风面通过施加风压功率谱的方法进行高层建筑结构的随机振动分析。借助ANSYS对结构进行定制功率谱函数并加载,得到高层建筑结构自振频率及风压谱施加后的模态、应力变化情况,并将函数加载结果与静力求解结果进行分析比较。     

地铁荷载作用下不同阻尼比对隧道的动力影响

以某单洞单隔板双层地铁隧道为研究对象建立了有限元模型,分析了单洞单隔板双层隧道在不同阻尼比、不同动载作用下的应力和位移变化,通过分析比较得出有益结论,进而更深地了解了地铁荷载作用下不同阻尼比对隧道的动力影响。     

复杂荷载作用下结构内力计算的内力影响函数积分法

本文提出了用内力影响函数积分法来计算复杂荷载作用下结构的内力，它避免了直接计算复杂荷载下的结构内力，而是将复杂荷载作用下的结构内力计算，转化为单位集中荷载这样一种最简单荷载作用下的结构内力计算，从而大大减化了计算。     

高耸结构在脉动风荷载作用下的有限元分析

以一典型的高耸结构烟囱在脉动风荷载作用下引起的结构动力反应(主要针对内力及位移进行分析)与建筑荷载规范中的常规计算方法底部剪力法进行对比分析,通过对比得出底部剪力法与三维有限元分析方法的差异。     

风力发电机组塔架的结构形式及其风载、地震作用综述

风力发电机组的塔架属于高耸结构,承受风荷载和地震作用,可采用钢筒、钢格构、钢筋混凝土筒和钢一混凝土组合筒等多种结构形式。本文简要分析了各种结构形式的优缺点及研究现状,认为随着风力发电机组越来越大型化,钢塔筒面临运输和施工吊装困难。而其它形式的塔架,如钢格构、钢筋混凝土筒和钢一混凝土组合筒塔架,具有易运输、易施工的优点,已获得一定应用,并可能进一步推广。目前,对钢塔筒的研究较多,而对其它形式的塔架研究较少;并且由于叶片数据缺乏,风力发电机组承受的风、地震作用的计算不很准确;此外,研究者分析的风力发电机组数量有限,所得结论不一定具有普遍性。     

风载作用下四角钻塔的有限元分析

介绍了钻塔的基本概况及ANSYS软件的应用，分析比较了应用ANSYS有限元软件和图解法对钻塔的设计，说明了应用ANSYS有限元软件用于铁塔的设计是可行的，而且精度很高。     

大跨空间结构的多目标等效静风荷载分析方法

针对大跨空间结构风荷载空间分布复杂、多振型参与结构风振以及等效静风荷载中存在多等效目标等特点,以作者提出的单目标(即等效目标)等效静风荷载分析方法为基础,提出多目标等效静风荷载的分析方法,该方法的基本思想是:根据结构风振响应特性,选择风荷载的主要本征模态和结构主导振型惯性力作为构造多目标等效静风荷载的基本向量;根据最小二乘法,得到基本向量的最优组合系数,从而得到针对多个等效目标的等效静风荷载。该分析方法的优点是:能够再现风振响应特点,又能解决工程中的多等效目标问题。最后,将该方法应用于一单层球面网壳,结果表明:一个等效静风荷载分布形式就可以实现某一类响应(如所有节点的位移)都与动力极值响应等效,验证了本文方法的有效性和精度。     

大跨度屋盖结构等效静力风荷载方法及应用

结构风致振动是控制大跨度屋盖结构设计的主要因素。大跨屋盖结构模态密集,风致振动有多模态参与并受模态交叉项影响的特性,这给建立大跨度屋盖结构等效静力风荷载的计算方法带来了很大的困难。本文基于计算共振分量的修正SRSS法,将LRC法和考虑模态耦合系数的惯性风荷载法相组合来表示等效静力风荷载。本文的方法能考虑模态之间相互耦合的情况,给出的等效静力风荷载具有明确的物理意义。最后将该方法运用于一个实际工程,检验了计算方法的精度。计算结果表明,本文方法和CQC法得到的响应值非常接近,最大误差约为3%,相对而言SRSS法的计算误差较大。     

上海中心大厦结构抗风设计

上海中心大厦为超高层建筑,建筑立面呈三维曲面和旋转形态,合理的抗风设计对结构的安全性、适用性和经济性具有重要意义。通过对上海中心大厦的风气候、建筑外形空气动力学优化以及风洞试验研究,获得了体型系数、斯托罗哈数和地貌类别等计算参数,分析了上海中心大厦风致振动、舒适度以及调谐质量阻尼器对风振舒适度的影响。研究结果表明：采用Vickery风场模型预测得到的梯度风速比采用Georgiou模型预测得到的梯度风速有所增加;风荷载下的结构响应大于多遇地震作用下的结构响应,但小于基本烈度地震作用下的结构响应,合成位移角满足1/500限值的要求。图13表11参14     

大跨度屋盖结构的等效静风荷载

采用完全二次型组合(CQC)方法可以对复杂大跨度屋盖结构的风振响应做精确的分析,但由于此类结构存在模态密集、模态间耦合等问题,在等效静风荷载(ESWL)计算方面,适用于高层建筑结构顺风向抖振分析的阵风因子法对于此类结构并不适用,故ESWL的计算要复杂得多。本文结合刚性建筑模型的风洞同步多点测压试验,提出了测点影响系数(TIC)方法实现了测点风压系数向结点荷载的快捷转换,在采用CQC方法精确分析结构风振响应的基础上,将模态响应进行组合而形成一组等效的时变荷载,从而将原来复杂的动力学问题转换为简单的准静态问题,最后应用荷载响应相关(LRC)方法计算了结构的等效静风荷载。本文方法适用于任意复杂结构的ESWL计算,将其应用于某奥运场馆的风振分析和ESWL计算,结果显示了这种方法的有效性。     

罩棚式低矮房屋屋面风荷载特性及气动抗风措施研究

采用模型的风洞试验详细研究了矩形和圆形罩棚屋面结构的平均风压和峰值风压分布特征,分析了屋面风致破坏的主要原因,在此基础上实施了7种不同的屋面局部修改方案的对比试验,从中筛选出可以有效消减屋面风荷载的抗风措施。两种平顶矩形和圆形罩棚屋面结构均以负压为主,试验测得两结构屋面的最高平均负压系数分别为-1.83和-0.97,相应最高极值负压系数为-5.41和-3.11,结果远高于GB 50009-2001《建筑荷载规范》推荐的平均风压乘以阵风系数的方法,这显示规范中的阵风系数方法并不适合于计算该类屋面结构的风压值。根据分析结果给出了平顶矩形和圆形罩棚屋面结构风压体型系数取值的建议值,采用斜切角形式的屋檐或在屋面板和侧面围板交界处开贯通透风槽方式可以使屋面风敏感区域的极值负压削减25%~35%。     

超高层建筑群风荷载干扰效应数值模拟

针对超高层建筑群体的风荷载干扰效应问题,采用计算流体动力学方法,建立了多种典型干扰工况的超高层建筑模型进行风荷载分析,其结果显示出明显的干扰效应,分析结果对于类似工程具有一定的参考意义。     

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的抗风设计以及居住者舒适度评估。     

Dynamic overset 2D CFD numerical simulation of a small vertical axis wind turbine

ABSTRACT

The environmental friendly sources of power have been explored due to increased environment degradation. In this regard, wind energy may be a viable option. A renewed involvement in Vertical axis wind turbines (VAWT) was found. A wide variety of factors such as the cut-in, cut-out wind speed will decide the beneficence of VAWT as a function of energy production and reliability. In this research work, 2D computational fluid analysis of an aggregate small type of vertical axis wind turbine is performed using pecuniary codes of GAMBIT 2.3 and FLUENT 6.3. At starting, the simulation model and numerical method of small type of vertical axis wind turbine is presented in detail having classical NACA0018, NACA0021 and NACA0025 three-bladed rotor. The result shows that NACA0025 bladed rotor has the highest moment of 2.9195?Nm and power 43.7924?W at a tip speed ratio?=?6.     

设有外镂空装饰结构的扭转体型高层建筑风荷载研究

对设有外镂空装饰结构的扭转体型高层建筑的风荷载采用风洞试验方法进行研究,分析扭转体型高层建筑风压和风荷载合力的分布特征,研究装饰结构对主体结构风压分布的影响、装饰结构自身内外表面的风压分布特点,比较有无装饰结构的扭转体型高层建筑风荷载合力。结果表明：扭转体型对主体结构的局部风压和扭矩产生较大的影响,但对主体结构X向和Y向风荷载合力的影响不大;装饰结构对主体结构迎风面和背风面的风压影响较小,但能明显减小主体结构侧风面风压的平均值和脉动效应,使得主体结构的极值负压得到降低,有利于围护结构的抗风设计;装饰结构上同一位置内外表面的平均风压非常接近,合成的净压值很小;装饰结构对于主体结构的平均风荷载影响较小,但降低了主体结构风荷载的脉动效应,对主体结构的抗风有利。     

基于风洞试验的双塔楼超高层建筑风荷载与风致响应

当超高层建筑的高度和间距都比较接近的时候,相互的干扰效应对结构的表面风荷载与结构的风致响应都会产生较大影响。基于刚性模型表面测压风洞试验,得到了双塔楼超高层建筑表面各测点的风压时程。在此基础上,通过数据处理,得到结构的三维动力风荷载模型,进而分别采用频域法进行结构动力响应分析。最后,通过分析结构表面风荷载与风致响应,研究了塔楼之间的干扰对结构风荷载的影响以及对结构风致响应的影响,结果表明:当双塔连线与来流方向平行时,三维风荷载和风致响应都会明显增大,干扰效应影响十分明显。