利用人工模拟脉动风压计算高层建筑横风向风振动力反应时程

根据日本规范中提出的横风向脉动风力谱系数函数，利用人工模拟横风向脉动风压时程的方法，提出了一个矩形高层建筑横风向风振反应时程的计算方法供参考。采用Newmark法与Wilson-θ法计算了2栋建筑物顶部的横风向风振反应。计算结果表明，在横风向脉动风压的作用下，结构的风振反应以共振响应为主，非共振响应仅为次要的部分；这与谱分析法得出的结论是一致的；从而说明了计算结果的正确性。这对于正确估算结构的风振反应值，为高层建筑风振控制措施设计提供参考依据是有一定意义的。     

建筑结构横向脉动风压谱密度函数的分析计算

从湍流理论的基本方程出发,导出了建筑结构横向湍流脉动风压谱密度函数的计算公式（非漩涡脱落引起的荷载）.据此公式计算出的结果在一定条件下与刚性模型多点测压风洞试验结果有较好的吻合性.可以由建筑物周围的平均风场分布及脉动风场分布计算这种湍流脉动风压的谱密度函数,为确定结构的横向脉动风荷载提供一定的参考依据.     

矩形高层建筑结构扭转风振反应的分析计算

本文应用结构随机振动理论,根据扭转运动方程提出了一个矩形高层建筑扭转风振反应的计算方法供参考。计算时同时考虑了顺风向脉动风压与横风向脉动风压的联合作用。计算结果表明,在设计风速时,结构角点处的切向加速度值小于横风向加速度值与顺风向加速度值。建筑物各表面上脉动风压之间的互相关对结构风振扭转的影响可以忽略不计。用作者提出的方法针对两个具体的工程实例计算了风振反应,并与日本规范公式及加拿大西安大略大学公式的计算结果作了对比。     

高层建筑顺风向风振动力反应时程分析

采用了谐波叠加法模拟作用在结构上的顺风向脉动风压,同时为了能反映作用在迎风面不同点上脉动风压的相关特性,首先生成脉动风速互谱密度矩阵,然后采用三角分解法进行分解,再以此生成脉动风压作为输入脉动风荷载,采用Newmark方法计算结构的动力反应时程.对两栋高层建筑的风振反应时程计算结果表明,本方法得到的结构动力反应均方根值与建筑结构荷载规范中采用的谱分析结果有较好的吻合性;风振反应以共振反应为主,非共振反应值占次要的部分.这与谱分析法得出的结论也是一致的,说明了利用谐波叠加法模拟脉动风压时程的准确性.这对于正确估算结构的风振反应值,为高层建筑风振控制措施设计提供参考依据是有一定意义的.     

81.9m跨度钢结构连体设计关键问题研究

通过对一个81.9m大跨度钢结构连体与其两端主楼不同连接方式的特点及两端主楼具体情况进行分析,确定连体与其两端主楼采用弱连接方式;根据连体功能要求及平立面布置情况,确定连体采用钢桁架结构形式;通过对连体两端主楼进行大震作用分析,确定连体支座具体设计参数,并通过采用TMD系统对连体进行减振优化设计,解决了连体在人行荷载下的共振问题。     

有关高层建筑结构风振荷载的比较分析

本文根据作者收集到的有关资料与研究成果,发现国外有关规范中根据风洞试验数据给出的横风向脉动风压谱与原型观测数据有一定的差异,文中通过对作用在结构上脉动风荷载进行对比分析,对横风向风振响应计算方法提出了一些改进意见,从而达到不低估设计基准期内最大风速的横风向风振反应值的效果。由于超高层的横风向振动可能大于顺风向振动,文中建议在风振反应分析中,应同时考虑顺、横两个方向引起的作用力。     

矩形高层建筑结构扭转风振反应时程的分析计算

根据Davenport脉动风速谱函数与日本规范中提出的横风向脉动风力谱系数函数模拟的顺风向与横风向脉动风压时程,采用Newmark法计算了一栋高68m的高层建筑物的风振扭转动力反应时程。计算时考虑了顺风向脉动风压与横风向脉动风压的联合作用。计算结果表明:结构扭转振动加速度响应以共振响应为主,非共振响应仅占次要的部分,这与谱分析法得出的结论是一致的,从而说明了计算结果的正确性。这对于正确估算结构的扭转风振反应值,为高层建筑风振控制措施设计提供参考依据是有一定意义的。     

利用人工模拟脉动风压计算高层建筑横风向风振动力反应时程

根据日本规范中提出的横风向脉动风力谱系数函数,利用人工模拟横风向脉动风压时程的方法,提出了一个矩形平面高层建筑横风向风振反应时程的计算方法.在计算过程由横风向脉动风压谱系数公式模拟了建筑结构横风向脉动风压过程,采用N ewm ark法计算了两幢建筑物顶部的横风向风振反应.计算结果表明:在横风向脉动风压的作用下,结构的风振反应以共振响应为主,非共振响应仅为次要的部分,这与谱分析法得出的结论是一致的,从而说明了计算结果的正确性.这对于正确估算结构的风振反应值,为高层建筑风振控制措施设计提供参考依据具有一定的意义.     

矩形高层建筑横风向风振动力反应分析计算

从湍流理论的基本方程出发,根据Taylor关于湍流的"冻结"假定,导出了湍流脉动风压谱密度函数的解析计算公式。在分析过程中考虑了压力控制方程源项中全部"紊动-剪切"项的影响。若取用合适的湍流积分尺度,则由此公式得出的横风向脉动风压谱密度函数值与足尺观测数据相吻合。在接近建筑物第一阶自振频率附近谱值函数高于由风洞实验得出的结果。因此根据湍流脉动风压谱密度函数计算得出的结构横风向风振动力反应位移值与加速度值均高于由日本规范公式等计算得出的值。     

风速谱中的随机噪声对结构风振响应的影响

为了分析风速谱的随机特性对结构风振反应的影响,应用ANSYS中的风-结构耦合分析方法,分别计算了考虑及不考虑风速随机噪声情况下生成的时程;对同一个高层建筑物的动力反应进行了时程分析;对2种情况下建筑结构表面风压及建筑结构动力反应进行了比较．比较结果表明,在考虑风速随机噪声的情况下,结构的动力反应比不考虑风速随机噪声时有一定程度的增大．