高层建筑楼顶钢塔风振效应的参数研究

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超高层建筑结构风效应的关键技术研究及其应用

超高层建筑结构风效应的关键技术研究及其应用

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超高层建筑结构风振响应分析与抑制技术研究

超高层建筑结构风振响应分析与抑制技术研究

超高层建筑结构风振响应分析与抑制技术研究超高层建筑是现代城市的标志性建筑之一,然而,随着建筑高度的增加,其在强风环境下存在严重的风振问题。

风振现象不仅会导致超高层建筑剧烈的摇摆,甚至可能引发结构破坏和安全隐患。

因此,研究超高层建筑结构风振响应分析与抑制技术具有重要的工程应用价值。

首先,针对超高层建筑结构风振问题的研究,需要进行风洞试验和数值模拟分析。

风洞试验可以通过模拟真实的风场环境,获取结构在风力作用下的响应。

通过风洞试验可以确定结构的风荷载分布及其对结构的力学性能的影响。

同时,数值模拟分析也是研究超高层建筑结构风振响应的重要手段。

基于ANSYS等有限元软件,可以对超高层建筑进行模拟,预测结构的风振响应。

其次,为了减小超高层建筑的风振响应,需采取有效的抑制技术。

目前,常用的抑制技术主要包括被动控制、主动控制和半主动控制。

被动控制技术是通过优化结构的刚度和阻尼特性,减小结构对风荷载的响应。

常见的被动控制技术包括质量调节、增加剪力墙等。

主动控制技术则是通过使用传感器和执行器,对结构进行实时监测和调节,以抑制结构的振动。

而半主动控制技术则是被动和主动控制的结合,兼具两者的优点。

在具体研究超高层建筑结构风振响应分析与抑制技术的过程中,需要考虑多方面的因素。

首先,要充分地了解超高层建筑的结构特点和风动力学特性。

超高层建筑的结构比较复杂,一般由钢结构和混凝土结构组成。

其风动力学特性则受到结构形态和风洞效应的影响。

因此,在进行风振响应分析时,需要综合考虑这些因素,并建立准确的数学模型。

此外,对于超高层建筑的风振响应抑制技术研究,还需考虑经济性和可行性。

抑制技术的实施会增加工程的投资成本,因此,需要权衡抑制效果与成本。

同时,超高层建筑已经建成,抑制技术的实施需要考虑施工的可行性和结构的可操作性。

因此,在研究过程中还需要充分考虑这些实际问题,并提出合理的解决方案。

总结而言,超高层建筑结构风振响应分析与抑制技术研究是一个复杂且具有挑战性的课题。

[应用]高层建筑结构在风荷载作用下的振动分析[1]

[应用]高层建筑结构在风荷载作用下的振动分析[1]

高层建筑结构在风荷载作用下的振动分析[1]致振动。

脉动风压是由于大气的湍流运动形成的动荷载。

建筑物周围脉动风压作用见图3[ 4 ]。

致振动。

脉动风压是由于大气的湍流运动形成的动荷载。

建筑物周围脉动风压作用见图3[ 4 ]。

第34卷第24期山西建筑Vol. 34 No. 24·86·2008年8月SHANXI ARCHITECTUREAug. 2008·结构·抗震·文章编号:100926825 (2008) 2420086202高层建筑结构在风荷载作用下的振动分析秦力张学礼徐德永摘要:通过介绍我国高层建筑结构风荷载设计方法、风荷载作用形式及由风荷载引起的结构振动,结合工程实例,进行了较详细的结构振动反应计算,以供同类型风荷载作用下的振动分析参考借鉴。

关键词:高层建筑结构,脉动风压,结构振动中图分类号:TU312. 10 引言高层建筑上作用的水平荷载包括风荷载和水平地震作用。

风的作用是不规则的,风压随着风速、风向的紊乱变化而不断的变化。

风荷载是随时间波动的动力荷载。

对高层建筑而言,动力荷载是引起结构毁灭性破坏的主要原因,因此,在高层建筑结构设计和安全性评价时,进行结构的动力反应分析是非常必要的。

为简,对高度大且较柔的高层建筑,必须考虑其动力效应影响[1]化起见,某些结构设计规范或结构动力反应分析中的抗风分析采用一些拟静力计算方法[2] ,如风压采用等效静力形式,但仍必须进行结构的动力分析。

对于高层和超高层建筑的风振动力反应主要有以下3方面的考虑:1)由风振产生的惯性力在结构中引起附加应力;2)建筑结构振动加速度会使生活和工作在其中的人产生不舒适感[3] ;3)由于风振反应发生的频度较高,有可能使结构产生疲劳效应[2]。

文中通过介绍我国高层建筑结构风荷载设计方法、风荷载的作用形式及由风荷载引起的结构振动,详细论述了结构在顺风向、横风向脉动风荷载作用下和二者共同作用下产生的扭转作用的处理过程和引起结构振动反应分析的最新研究。

高层建筑风振问题研究

高层建筑风振问题研究

高层建筑风振问题研究随着经济的快速发展和城市化进程的加速,高层建筑在现代都市生活中扮演着重要角色。

然而,随着高层建筑的不断增长,其所面临的挑战也逐渐凸显出来,其中之一就是风振问题。

风振问题指的是当高层建筑遭受到大风的作用时,建筑结构会出现一定程度的振动现象。

这种振动不仅可能引发居民的不适感,还可能对建筑结构的安全性产生威胁。

因此,对高层建筑的风振问题进行研究显得尤为重要。

首先,我们需要了解高层建筑风振问题的原因。

风振问题主要是由风的作用力引起的。

当风吹过高层建筑时,由于风的作用力会产生波动,这种波动会传递到建筑结构上,进而引发振动现象。

建筑结构的振动不仅受到风速的影响,还受到建筑物的形状和材料的刚度等因素的影响。

为了解决高层建筑风振问题,科学家和工程师们投入了大量的研究。

他们首先研究了风对于不同形状和材料的建筑所产生的作用力。

他们发现,不同形状的建筑在风作用下所受到的振动程度会有所不同。

例如,圆柱形的建筑会比方形的建筑受到更大的风力作用,从而产生更加明显的振动现象。

此外,科学家们还研究了不同材料对风力作用的响应。

他们发现,使用柔性材料的建筑相对于刚性材料的建筑来说更容易受到风振的影响。

为了解决高层建筑风振问题,工程师们采取了一系列的措施。

首先,他们会在设计过程中考虑风振问题。

他们会根据地区的气候和建筑物的用途等因素来选择合适的形状和材料,以降低风振的概率。

其次,他们还会在建筑外墙表面安装振动控制装置,如阻尼器和减振器等。

这些控制装置可以吸收和分散部分风力作用力,从而减轻建筑结构的振动现象。

然而,尽管采取了上述措施,高层建筑风振问题仍然无法完全消除。

因此,更加深入的研究还是必要的。

科学家们正在努力探索新的振动控制技术和策略,以提高高层建筑的风振抗风能力。

例如,他们正在研究如何利用智能材料和结构来预测和控制风振现象。

这些智能系统可以通过感知建筑结构的振动状态,并及时作出调整来保持结构的稳定性。

总之,高层建筑的风振问题是一个复杂而严峻的挑战。

高层建筑结构抗风振性能分析与设计

高层建筑结构抗风振性能分析与设计

高层建筑结构抗风振性能分析与设计高层建筑抗风振是指建筑物在强风作用下抵抗风振的能力。

由于高层建筑的高度和细长形状,容易受风的作用,产生结构的振动。

因此,为了确保高层建筑的安全和稳定,必须对其抗风振性能进行分析和设计。

一、风振分析高层建筑抗风振性能的分析是通过计算建筑物在风场中受到的风压力,分析建筑结构的振动特性,以及评估结构的稳定性和安全性。

主要包括以下几个方面:1. 风压力计算:根据建筑物高度、形状和所在地的风速,计算出建筑物在不同高度和不同方向上受到的风压力大小。

这需要考虑的因素包括建筑物的表面积、气动力系数和风压力系数等。

2. 结构振动特性分析:通过数学模型和计算方法,分析建筑结构在风作用下的振动特性。

包括自振频率、阻尼比和模态形式等参数。

这些参数能够帮助工程师判断结构的振动情况,进而评估其稳定性和抗风能力。

3. 结构响应分析:根据建筑结构的振动特性,进行结构响应分析,即模拟建筑物在风场中的受力和变形情况。

通过有限元分析等方法,定量计算结构的应力、位移和变形等参数,为结构的抗风设计提供依据。

二、设计原则与方法在高层建筑抗风振的设计过程中,需要遵循一些基本的原则和方法,以保证结构的稳定性和安全性。

1. 抵抗风压力:结构的设计应考虑到不同高度和不同方向上的风压力变化。

采用适当的结构形式和截面尺寸,以抵抗风压力的作用,并保证结构的整体稳定性。

2. 减小结构振动:通过合理的结构抗振措施,减小结构在风作用下的振动。

常用的方法包括增加结构的坚固性、增加阻尼装置、优化结构参数和采用风洞试验等。

3. 考虑风-结构相互作用:在风振设计中,需要考虑风-结构相互作用的影响。

即风场的作用对结构的响应造成的影响,以准确评估建筑物的受力和变形情况。

4. 断面设计:根据结构的受力特点和抗振要求,进行断面的设计。

选择合适的材料和截面形式,以满足结构的抗风要求和使用寿命。

5. 工程实践经验:高层建筑抗风振的设计需考虑到实际工程施工和运行中的各种影响因素。

超高层建筑风载结构分析及风振控制研究

超高层建筑风载结构分析及风振控制研究

超高层建筑风载结构分析及风振控制研究随着城市化的加速和经济的发展,越来越多的超高层建筑拔地而起。

然而,由于高楼的特殊性质,其面临的风载结构分析和风振控制也是一项复杂的工程。

超高层建筑风载结构分析当设计师设计超高层建筑时,一定要考虑到其中出现的风荷载问题。

因为超高层建筑的层数越高,其受到的风荷载就会越大。

对于这些高楼大厦,需要进行风载分析,并制定相应的风荷载标准。

风荷载标准不仅包括了结构的抵抗力上限,还限定了设计的规范和要求。

设计师在进行风荷载分析时,往往使用数学统计的方法去计算建筑受风荷载的概率,从而找出风荷载与风速的线性关系。

然后根据该线性关系对建筑结构进行选材和设计。

超高层建筑风振控制研究风荷载作为超高层建筑面临的重要问题,不仅需要进行分析,还需要进行风振控制研究。

随着超高层建筑的层数一层层叠加,风荷载造成的振动问题也逐渐加剧。

由于风振的存在,许多人都会在高楼上感受到晕眩和失衡感,这必须尽快得到解决。

除了采用风荷载分析的结果来指导设计建筑的结构与抵抗力之外,还需要采用其它手段来控制超高层建筑的风振现象。

其中比较常见的控制手段有:自适应控制、主动控制和缓冲控制。

自适应控制是一种通过感应风荷载,从而对建筑结构和飘挂物体的运动进行相应的控制的技术。

通过感应到风荷载的方向和强度,可以采取相应的控制手段,从而减小风振造成的影响。

主动控制是一种更具有智能化的方法,其通过计算机控制算法对建筑结构的平衡进行控制。

当建筑结构产生风荷载的振动时,计算机会迅速进行数据处理,对结构进行相应的调整,从而消除振动的影响。

缓冲控制是一种有着长期的实践基础的控制手段,其借助了一些物理学的原理。

常用的缓冲控制手段包括振动消除器、缓冲器、减震器等。

总结一下,超高层建筑在设计之初就必须考虑到其风荷载问题。

而各种风荷载分析和控制手段也不断在进步。

然而,新型建筑经常会采用混合或组合的设计方法,对于这种情况,需要设计师们集思广益,共同解决超高层建筑的风荷载问题,确保人居安全和建筑的可持续发展。

超高层建筑设计中的风振效应治理

超高层建筑设计中的风振效应治理

超高层建筑设计中的风振效应治理超高层建筑作为现代城市的地标性建筑,不仅体现了人类对于技术和建筑的不断追求与创新,同时也带来了一系列独特的挑战与问题。

其中之一就是超高层建筑设计中的风振效应治理。

风振效应是指在风力作用下,建筑结构发生的振动现象。

对于低矮建筑而言,风振效应的影响往往可以忽略不计,但是对于超高层建筑而言,风振效应不仅会影响到建筑的舒适性和使用寿命,还可能对建筑的安全性产生重大威胁。

治理超高层建筑中的风振效应是一项极其重要且复杂的任务。

首先,设计师需要通过合理的结构设计来降低风振效应的发生。

各项参数的选择以及结构的刚度都需要经过精密的计算和模拟,以确保建筑能够在不同风力下保持稳定。

其次,采用适当的减振措施也是治理风振效应的重要手段之一。

最常见的减振装置就是阻尼器,它可以通过消耗建筑结构的振动能量来减小风振效应。

阻尼器的种类多种多样,包括液压阻尼器、摩擦阻尼器等等。

设计师需要根据具体情况来选择合适的减振装置,并确保其能够正常运行和维护。

除了结构设计和减振措施,建筑外立面的设计也可以在一定程度上减小风振效应。

通过合理布置外窗的开口和设置遮挡物,可以改变建筑的风场分布,减小风的影响力。

此外,一些先进的外立面材料也可以通过其自身的减振能力来有效降低风振效应。

然而,要想真正解决超高层建筑中的风振效应问题,单纯依靠设计和减振措施是远远不够的。

实际上,综合治理风振效应需要多个环节的协同配合。

首先是施工阶段的监控和控制。

在建造过程中,要严格遵守相关的建筑规范和工艺要求,确保施工的质量和安全。

同时,建筑结构的监测系统也需要进行实时监控,及时发现并处理异常情况。

其次是建筑维护和管理的重要性。

超高层建筑通常需要进行定期的维护和检查,以确保结构的稳定性和安全性。

维护团队应该具备专业的技术与知识,能够及时处理各类问题,并对建筑进行必要的加固和改进。

最后是科学研究和技术创新的持续推动。

随着科学技术的不断进步,我们需要不断地总结经验教训,深入研究超高层建筑中的风振效应,并寻找更加有效和可持续的治理方法。

某高层建筑风致振动惯性力的试验研究

某高层建筑风致振动惯性力的试验研究

某高层建筑风致振动惯性力的试验研究近年来,随着社会经济发展和居民生活水平的提高,越来越多的高层建筑出现在城市景观中,为社会提供了良好的环境。

但是,与传统建筑相比,高层建筑在构造、结构和管理上都存在一定的特点,其中关键的一点就是振动。

高层建筑的高空振动受到地震、风吹草动、区域活动等外部重力的影响,会产生一定的机械动力,影响结构的稳定性和安全性。

若各种变量得不到有效控制,高层建筑将受到振动损伤,会成为威胁生命安全的爆炸源。

因此,研究高层建筑振动及其惯性力是解决高层建筑可能的振动问题的有效措施之一,也是对高层建筑进行有效管理的重要技术框架。

针对高层建筑的振动惯性力,本文主要介绍其发生的原因分析、振动影响的研究以及振动控制的策略,以帮助我们更好地理解和控制高层建筑的振动问题。

一、振动惯性力的发生原因造成高层建筑振动惯性力发生的原因主要有多种,包括建筑结构内部的气流阻力、外部地震和风荷载作用等。

1、结构内气流阻力:当高层建筑的大门、窗户等开口处或结构洞口处有阻力时,会出现明显的振动惯性力。

2、外部地震荷载:由于地面地质构造、地壳岩石层及城市环境等影响,地面确定的地震荷载会对高层建筑产生影响,从而使建筑在地震条件下产生振动惯性力。

3、外部风荷载:在大风天气,如果地面上的风压或者位于建筑物外部的空气流动产生一定的压力时,便会在建筑物内部产生振动惯性力。

二、振动影响的研究在高层建筑的振动影响研究中,经常采用数值模型方法,以建立结构的数学模型来分析地震和风荷载对结构的振动反应,以研究建筑振动的程度及其影响范围等。

与模型方法相比,人工试验是直接反映建筑本身振动特性的最佳方法,可以更直接地推导建筑物在复杂振动条件下的振动特性,结合外部环境因素,如地震和风荷载,来有效地探索建筑振动特性。

三、振动控制策略1、振动抑制技术:可以通过采用振动抑制技术减少建筑振动,主要有A型控制、B型控制和C型控制,可以控制被激振的模态,有效减少振动幅值。

高层建筑风效应及风振控制分析

高层建筑风效应及风振控制分析

高层建筑风效应及风振控制分析摘要:科技的发展与应用,使高层建筑被普遍应用,在设计高层建筑的时候,需要注意风效应对其的影响。

既要满足居住需求,又要满足减少振动的要求,一般高层建筑风振控制有耗能减振系统、吸振减振系统、锚索控制、主动控制与混合控制系统等。

关键词:高层建筑;风效应;风振控制随着经济的飞速发展与科学技术的广泛应用,高强度材料在高层建筑行业被普遍应用,使高层建筑与高耸结构不断出现,为建筑行业带来新的革命,也为城市居民生产生活带来了新形式。

高层建筑师在设计过程中,注意力多集中于建筑的平面功能布置、外观合理与空间的有效利用上,很少考虑到高层建筑间气流的影响问题。

如果高层建筑群之间的布局不合理,会为业主带来极大的不便。

高层建筑的主要荷载为水平风荷载,相比于地震等振动作用,风力作用频繁且持续时间长,影响力要大得多,为防止高层建筑在风力作用下出现倒塌、结构开裂等问题,必然要对高层建筑的风效应及风振控制进行合理的分析,使高层建筑结构抗风设计满足实际生活使用需求、安全需求、舒适度需求等。

一、高层建筑风效应的数值分析以高层建筑小区风效应进行分析,常见高层建筑小区的布局有三种形式:行列式、错列式和周边式,针对这三种布局的高层建筑,利用计算机进行模拟数值分析,得出高层建筑群内气流流动速度,并分析其影响度。

数据举例:行列式为4排每排4栋,共计16栋;错列式为五排交错排列,共计18栋;周边式为4排,呈口字形排列,共计12栋。

行列式错列式周边式拟定风向为正北和正西北两种,风速5m/s。

按人在1.8米位置进行计算。

其数值结果对比分析如下:(一)正北风向时:行列式第三、四排的风速达最高;错列式在第一、二列的第四排侧;周边式在第一、三列第四排。

其涡流形式,除错列式中间位置出现涡流外,其他二种不出现或很少出现。

通过对风速的变化趋势进行对比发现:三种布局风速会沿建筑高速而增大,行列式排末高层的高速区可达5.8m/s;错列式高层高速区达7.7m/s;周边区则达6.8m/s。

高层建筑风振响应分析与控制研究

高层建筑风振响应分析与控制研究

高层建筑风振响应分析与控制研究引言在现代城市的发展中,高层建筑已成为城市景观的一部分。

然而,高层建筑在面临强风的情况下可能出现风振问题,对建筑结构的稳定性和人员生命安全带来威胁。

因此,高层建筑风振响应分析与控制研究变得至关重要。

1. 高层建筑风振现象高层建筑的结构相比于传统建筑更加灵活,在面对风力时容易产生振动现象。

这主要归因于风作用在建筑物上所产生的涡流及压力变化。

当风速超过一定阈值时,建筑结构开始出现共振现象,振幅逐渐增大,进而影响建筑的安全性和舒适性。

2. 高层建筑风振响应分析方法为了研究高层建筑的风振响应,需要进行风洞试验和数值模拟。

风洞试验能够模拟不同风速和风向条件下的风场,以获取风作用下的建筑振动响应数据。

同时,数值模拟方法如计算流体力学(CFD)和有限元分析(FEA)也成为研究的重要手段。

3. 高层建筑风振控制技术为了减轻高层建筑的风振响应,研究者们提出了一系列控制技术。

其中一种是主动控制技术,通过在结构上设置反馈控制系统,动态地修正结构的响应。

另一种是被动控制技术,通过在结构上设置阻尼器、质量调整器等装置,改变结构的固有特性,从而减小振动幅度。

此外,还有一些其他的技术,如涂层减振、断层结构等,也在一定程度上缓解了高层建筑的风振问题。

4. 实例分析及案例研究以某个高层建筑为例,对其进行风振响应分析和控制研究。

通过在风洞中进行试验,获取了建筑在不同风速下的振动数据。

同时,通过有限元分析,分析了建筑结构的固有频率和模态振型。

在此基础上,设计了一种主动控制系统,通过调整反馈参数,使建筑的振动响应受到有效控制。

进一步,对比了不同风振控制技术的效果,评估了各种技术的优缺点。

结论高层建筑风振响应的研究和控制对于保障建筑结构的安全和居民的生命安全具有重要意义。

通过风洞试验和数值模拟分析,可以全面了解风作用下建筑结构的振动响应。

在此基础上,采用主动或被动的控制技术,可以有效减小高层建筑的风振响应,提高其在强风环境下的稳定性和舒适性。

超高层建筑风振效应的分析与控制

超高层建筑风振效应的分析与控制

超高层建筑风振效应的分析与控制随着城市化进程的不断加快,高楼大厦的数量不断增多。

在超高层建筑中,风振效应是一项非常重要的问题。

风振效应会对建筑物的安全性、舒适度和使用寿命等产生很大的影响。

因此,对超高层建筑的风振效应进行分析和控制是非常必要的。

超高层建筑的风振效应是指由于风力作用所引起的建筑物的振动现象。

在一定的风速条件下,建筑物会受到风力的作用,导致建筑物发生振动,并产生相应的结构应力。

建筑物的振动会对其内部和外部的使用环境产生直接的影响。

在极端情况下,风振效应还可能引起建筑物的倒塌等严重后果。

超高层建筑的风振效应主要受到以下因素的影响:建筑物的高度、形状、重量、弹性模量、抗风能力等。

其中,建筑物的高度是决定风振效应大小的关键因素。

当超高层建筑的高度超过50米时,就会出现明显的风振效应。

因此,对于高度超过50米的建筑物,风振效应的分析和控制显得尤为重要。

为了有效地分析和控制超高层建筑的风振效应,需要采取一系列的措施。

首先,需要对建筑物的结构进行优化设计,提高其抗风能力。

其次,需要采用适当的风洞模型进行风洞试验,以验证建筑物在不同风速下的风振响应。

此外,还可以通过在建筑物上设置减振器等结构配件,来减小建筑物的风振响应。

减振器是一种可以有效减小建筑物振动幅度的结构组件。

常见的减振器包括阻尼器、质量阻尼器、液态阻尼器等。

这些减振器可以通过消耗振动能量、调节建筑物的振动频率等方式来减小风振效应的影响。

使用减振器不仅可以提高建筑物的抗风能力,还可以改善建筑物的整体舒适度和使用寿命。

除了使用减振器外,还可以通过对建筑物的结构参数进行优化,减小建筑物的风振效应。

例如,可以采用不同的结构板式、改变结构布局等方式来控制振动频率和幅度,达到减小风振效应的目的。

此外,还可以通过增加建筑物的阻力系数、改变建筑物的外形等方式,来改善建筑物的抗风能力和降低风振效应的影响。

总之,在超高层建筑的设计和施工过程中,对风振效应进行分析和控制是非常重要的。

高层建筑顶部幕墙结构的风振控制研究

高层建筑顶部幕墙结构的风振控制研究

高层建筑顶部幕墙结构的风振控制研究摘要:在高层建筑的施工中要充分的考虑到主体结构和顶部幕墙结构的相互作用,采用主体结构层模型——顶部幕墙结构杆系模型分析结构的风效应和顶部幕墙的风振鞭梢效应,通过在建筑顶部增设内置式的粘弹性阻尼器来减少风振响应。

笔者通过对一栋40层、高173m的高层建筑进行分析研究表明:采用内置式的粘弹性阻尼器支撑顶部幕墙后,可以一定程度上降低高层建筑顶部幕墙的风振响应,从而杜绝或降低在风振效应下的高层建筑顶部玻璃幕墙破裂现象发生的频率,提高顶部幕墙结构的安全性。

关键词:高层建筑顶部;幕墙结构;风振控制随着人们对高层建筑外观的需求,现在一般都会在高层建筑的顶部设计玻璃幕墙。

但是在楼顶玻璃幕墙的设立过程中又要充分的考虑到露面钢筋支架的承载力度,而高出露面的玻璃幕墙仅仅是一个简单的支架体系,这两者在承载力方面有着很大的差别,高层建筑顶楼的风力比较的强,设计在顶楼的幕墙会受到不同程度的风边梢效应,如果风边梢效应达到了一定的程度会使顶部的玻璃幕墙发生不同程度的变形,最终使得玻璃幕墙出现破裂或脱落的情况,影响人们的生命安全。

为了防止上述危险的出现,我们一般都会在高层建筑顶部幕墙结构上安装风振控制措施来降低其发生频率。

1 高层建筑顶部幕墙结构的风效应我国现行的高层建筑顶部幕墙结构的风荷载标准计算公式为:风振系数是全部计算风压与静风压之比,它反映了风的脉动作用对结构的动力扰动效应,与主体结构的自身动力特性有关。

在高层建筑中,幕墙结构自身的强度和结构连接,幕墙构建于主体结构的动力特性并没有直接的关系,因为风效应而使得幕墙结构和主体结构之间发生了位移,这会使得玻璃幕墙结构存在很大的安全隐患。

2 高层建筑顶部幕墙结构风振控制的设计2.1 高层建筑顶部幕墙结构的风振控制方案高层建筑中主体结构的风效应和顶部幕墙结构的风振效应两者的影响不是很大,因此我们在高层建筑顶部幕墙结构的风振控制中采取直接耗能的方案来达到目的。

《高耸板式塔的风振响应分析》

《高耸板式塔的风振响应分析》

《高耸板式塔的风振响应分析》篇一一、引言高耸板式塔作为现代建筑结构中的一种重要类型,因其独特的形态和结构特点,在风荷载作用下常常会出现风振响应现象。

风振响应不仅影响建筑物的正常使用性能,还可能对结构安全造成威胁。

因此,对高耸板式塔的风振响应进行分析具有重要的理论意义和实际应用价值。

本文旨在通过对高耸板式塔的风振响应进行深入研究,为相关工程设计和施工提供理论依据和参考。

二、风振响应基本理论风振响应是指建筑物在风荷载作用下产生的振动响应。

这种响应包括结构在风荷载作用下的动态位移、速度和加速度等。

高耸板式塔由于其独特的结构形式和高度,其风振响应的复杂性较高。

为了准确分析高耸板式塔的风振响应,需要了解风荷载的基本特性以及结构动力学的相关理论。

风荷载是建筑物受风作用的主要外力,其大小和方向随时间和空间的变化而变化。

结构动力学则研究结构在动力荷载作用下的响应,包括结构的振动、变形和稳定性等问题。

通过对风荷载特性和结构动力学的综合分析,可以建立高耸板式塔的风振响应分析模型。

三、高耸板式塔的风振响应分析方法针对高耸板式塔的风振响应分析,常用的方法包括理论分析、数值模拟和风洞试验等。

1. 理论分析:通过建立高耸板式塔的结构力学模型,运用结构动力学理论,对结构在风荷载作用下的振动响应进行理论分析。

这种方法可以得出结构的振动规律和响应特性,但需要较高的数学和力学素养。

2. 数值模拟:利用有限元、有限差分等数值方法,对高耸板式塔进行精细化建模,并通过输入风场数据,对结构的风振响应进行数值模拟。

这种方法可以较准确地预测结构的振动响应,但需要较高的计算资源和计算能力。

3. 风洞试验:通过在风洞试验室中模拟实际风场环境,对高耸板式塔模型进行风洞试验,观察和分析结构的振动响应。

这种方法可以直观地观察结构的振动形态和响应特性,但受试验条件和成本的限制。

四、高耸板式塔的风振响应分析实例以某高耸板式塔为例,采用上述三种方法对其风振响应进行分析。

结构设计知识:高层建筑的风振效应分析

结构设计知识:高层建筑的风振效应分析

结构设计知识:高层建筑的风振效应分析近年来,随着城市化进程的加速推进,高层建筑越来越多地出现在我们的生活中。

然而,高层建筑不仅需要考虑到其美观和功能性,还需要针对其特定的风振效应进行结构设计,确保其安全性和稳定性。

因此,本文将从高层建筑风振效应的分析入手,介绍其相关的知识点和设计方法。

一、高层建筑风振效应的定义和影响因素高层建筑风振效应是指当风吹过高层建筑时,其所造成的风压引起结构产生振动的现象。

这种振动会对高层建筑的稳定性和安全性产生重要影响。

高层建筑风振效应受到多种因素影响,主要包括以下几个方面:1.风力因素:风力大小和方向决定了风压的大小和方向,从而影响结构的振动。

2.结构自身因素:包括结构的刚度、质量、阻尼等,这些因素决定了结构的天然振动特性。

3.建筑形态因素:包括建筑高度、横截面形状、表面粗糙度等,这些因素会影响结构受到风力时所受到的风压分布。

二、高层建筑风振效应的表现形式高层建筑风振效应的表现形式有很多种。

常见的表现形式主要包括以下几点:1.结构整体振动:这种振动在整个结构内部传递,可能导致结构的疲劳损伤等现象。

2.局部振动:这种振动通常出现在结构的特定部位,比如建筑的角部或突出部位。

3.振动共振:当风振频率和结构的天然频率相等时,振动加剧,可能导致结构的破坏,因此共振频率的控制是风振效应设计中一个很重要的问题。

三、高层建筑风振效应的分析方法高层建筑风振效应的分析可以采用多种方法,根据实际情况选择适合的方法进行分析。

1.解析法:采用解析法可以对高层建筑进行简化的理论分析,计算得出其振动模态及频率等参数,有助于确定结构的共振频率,同时也是验证其他方法的有效性和正确性。

2.数值模拟法:采用数值模拟法可以对于高层建筑受风压及其所产生的振动进行复杂的数值计算和模拟,有助于得到更加准确的结果。

3.风洞试验法:采用风洞试验法可以真实地模拟出高层建筑在风力作用下的振动情况,通过实验数据分析和结构变形测试,确定结构的抗风性能,是一种经济和实用的方法。

超高层建筑结构风致振动的动力参数敏感性研究

超高层建筑结构风致振动的动力参数敏感性研究

超高层建筑结构风致振动的动力参数敏感性研究徐安;石碧青;赵若红;张志华【摘要】以广州珠江城为例,分析了超高层建筑结构风致振动对于阻尼比和峰值因子取值的敏感性.结果表明:一方面,结构的顶部加速度响应及基底倾覆弯矩响应均随阻尼比的增长呈负指数衰减规律,极端情况下,阻尼比取0.01的加速度响应计算结果比阻尼比取0.04的工况大100%以上;另一方面,由横风向涡激振动引起的基底倾覆弯矩响应对阻尼比的敏感性远大于由顺风向湍流引起的基底倾覆弯矩响应.分析认为:这是由于顺风向湍流引起的基底倾覆弯矩响应很大一部分由平均风荷载贡献,而该部分在计算过程中是按照静力荷载施加在结构上的,不受阻尼比取值的影响.在不利风向角工况下,峰值因子取值在2.5~3.5的范围内变化时,加速度响应及基底倾覆弯矩的变化幅度基本在20%以内.【期刊名称】《广州大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(010)001【总页数】6页(P54-59)【关键词】高层建筑;风洞试验;动力参数;随机振动【作者】徐安;石碧青;赵若红;张志华【作者单位】广州大学广州大学-淡江大学工程结构灾害与控制联合研究中心,广东,广州,510006;汕头大学土木工程系,广东,汕头,515063;广州大学广州大学-淡江大学工程结构灾害与控制联合研究中心,广东,广州,510006;广州大学广州大学-淡江大学工程结构灾害与控制联合研究中心,广东,广州,510006【正文语种】中文【中图分类】TU973.32;TU317.2风荷载是超高层建筑结构水平控制荷载之一.在进行结构设计前,通常需要进行风洞测压试验获取作用在结构上的脉动风荷载,进一步结合结构有限元模态分析所得到的动力参数进行风振响应计算.显然,结构的响应是由风荷载和结构动力参数共同决定的[1-3].风荷载一般取决于风环境及结构外形,如果忽略风场与建筑物的流固耦合效应,在建筑设计方案确定后,风荷载就已确定.结构动力参数则包括结构的固有频率、振型和阻尼比.其中固有频率和振型一般直接采用有限元模型的模态分析结果,阻尼比的取值成为风振响应分析中动力参数取值的关键问题[4]. 一般而言,在结构风致响应计算过程中都采用常阻尼比假设,对于不同的实际项目,取值区间大致在0.01 ~0.04 之间[5-6].实际采用的取值只能根据建筑物高度、主要结构形式、整体刚度等要素采用经验估计的方式来确定.而不同的取值对结构响应计算结果则存在一定影响,因而在结构设计时,对阻尼比取值的确定常需要经过反复讨论.此外,峰值因子的取值对结构响应计算结果也有着一定影响.峰值因子实际上只是结构响应计算参数而非动力参数,但其取值一般采用经验方式取2.5~3.5之间的某个常数,或者是按照 Davenport一次穿越理论自动计算峰值因子[7].因而峰值因子的取值方式在一定程度上类似于阻尼比的取值,即根据经验确定,不同的风工程研究人员取值不一定完全一致,这或许将导致计算结果的差异[8].以广州珠江新城CBD区域的标志性建筑珠江城为工程案例,研究了高层建筑风振响应的2个主要参考量:结构顶部加速度及基底倾覆弯矩对于阻尼比和峰值因子取值的敏感性,所得结果可供其他类似结构风振响应分析参考.珠江城项目地下5层,地上71层,±0.000 m以上,总高度309.6 m.外围由周边钢柱和钢梁组成,内部为钢筋混凝土核心筒.第23~27层和第49~53层在核心筒东西两侧安装风力发电机,由于这个独特的设计,整个结构的传力在这2个部位发生了一定的改变.位于第23~27和第49~53层的外伸及带状桁架,把外围周边4根大柱与内部钢筋混凝土巨型核心筒剪力墙系统,以及由端部斜支撑连接起来的组合钢柱相连接,共同组成了整体结构的主要抗侧力系统,抵抗水平风载及水平地震作用,其中外伸桁架在水平荷载的传递方面扮演了重要角色.珠江城外观效果如图1所示.本项目的模态参数采用结构设计单位所提供的结果,前3阶自振周期分别为6.855 s、5.522 s和3.875 s.下文将对峰值加速度、基底弯矩响应2个重要指标对应于不同阻尼比及峰值因子取值所得到的计算结果进行比较分析.本项目的风洞试验及风振响应计算采用图2所示的坐标系,风向角以X轴为方向顺时针转动.测压模型用有机玻璃材料制成,模型的几何缩尺比为1∶400.根据建筑的体型和试验要求,在模型表面布置了15个测点层共367个测压点.地貌类型按C类考虑,地貌指数为0.22,试验以36个风向角在湍流边界层来流条件中进行,如图3所示.风洞试验采样频率312.5 Hz,采样帧数为20 480.由于峰值因子取值对计算结果有较为直接的影响,此处考察2种峰值因子取值的工况.图4为峰值因子取g=2.5时,对应不同的结构自振周期的顶部最大峰值加速度随阻尼比的变化曲线,其中,T0表示设计院提供的结构自振周期工况;1.1表示将结构各阶自振周期放大1.1倍的工况,其余类推.峰值基底弯矩分50 a和100 a重现期2种情况,由于结构特征的缘故,珠江城基本是受Mx(绕X轴的基底弯矩)控制的.根据不同参数的各种风向角试验结果,发现Mx的最大值出现在180度和280度风向角,前者本质是横风向的涡激振动效应,后者则是顺风向湍流引起的.图5~6给出这2个风向角的分析结果.由图4可见,结构顶部加速度响应随阻尼比的增加而单调递减,衰减规律接近于负指数函数.实际上,在超高层建筑风振分析的实际工程应用中,关于阻尼比的取值存在一定争议,超高层建筑物阻尼比受到主体结构,填充墙等非结构构件以及装饰装修等因素的影响,其合理取值在建筑物尚未建成之前是难以确定的.部分超高层建筑在进行风振响应分析时,其阻尼比取为0.04,根据上述研究结果,如果其实际阻尼比为0.01,则其实际加速度响应将比采用0.04阻尼比计算结果大100%以上.图5~6显示了180度和280度风向角下基底倾覆弯矩对于阻尼比的敏感性.如前所述,180度风向角下的倾覆弯矩Mx主要是由横风向涡激振动引起的,而280度风向角下的倾覆弯矩Mx主要是由顺风向湍流引起的.结果显示,它们对于阻尼比的敏感性是不同的.在180度风向角下,阻尼比取0.04时所得到的倾覆弯矩Mx 比阻尼比取0.01时下降了接近50%,而在280度风向角工况下,阻尼比取0.04时所得到的倾覆弯矩My比阻尼比取0.01时下降了约20%.这说明,横风向涡激振动引起的倾覆弯矩对于阻尼比的敏感性远大于顺风向湍流.上述分析中,峰值因子均取2.5,在实际工程中也有采用Davenport一次穿越理论确定峰值因子的案例.随机荷载或响应x(t)的峰值或等效值通常采用下式计算: 其中和σx分别为均值和均方根值;g为峰值因子,可用Davenport基于一次穿越理论提出的表达式估算:其中,v是平均循环比率;T为观察时间,可视为基本风压的取值时距即10 min,平均循环比率v取决于荷载的功率谱S(n),其关系为其中,n是脉动频率,视不同结构和风速;g值的范围可能会在3.0~3.5之间.按上述公式自动计算峰值因子g时,不同自振周期工况结构顶部最大峰值加速度随阻尼比的变化曲线,见图7.由图7~9可见,在取峰值因子按式(1)~(3)计算时,结构顶部加速度响应和基底弯矩响应随阻尼比的变化规律与峰值因子取2.5时类似,但由于按式(1)~(3)计算的峰值因子比2.5大,因此得到的加速度响应和基底倾覆弯矩响应值也就更大.峰值因子是风振响应分析中除结构阻尼比外另一个取值具有一定不确定性的量,下面考察不同峰值因子取值对结构风振响应的影响.共计算了4种峰值因子取值情况的顶部加速度响应和基底弯矩响应,即 g=2.5,3.0,3.5 和用式(1) ~ (3)自动计算g值.图10列出了对于不同峰值因子取值情况得到的顶部峰值加速度和基底峰值弯矩Mx随风向角的变化曲线,自振周期不作改变.由图10(a)、(b)可见,不论是何种峰值因子取值情况,结构顶部峰值加速度均没有超过有关规范的限定值.这表明在现有的结构参数下,舒适度可以满足要求.2.0%阻尼比和1.5%阻尼比2种工况下,对应于不同峰值因子取值,加速度响应随风向角变化的趋势是类似的.由图示可见,自动计算峰值因子的加速度响应结果基本处于峰值因子取3.0和3.5的对应的计算结果之间,而峰值因子取2.5的结果比自动计算结果小约20% ~30%.峰值因子取值对基底倾覆弯矩的影响与对加速度的影响是类似的.按照Davenport 一次穿越理论自动计算峰值因子所得到的弯矩响应结果处于峰值因子取3和3.5所得结果之间.图10、图11显示在加速度和倾覆弯矩最大的极限风向角下,不同的风致因子取值对计算结果的影响基本在20%以内.以珠江城为案例,进行了刚性模型多点同步测压风洞试验,采用不同的阻尼比和峰值因子取值计算了结构顶部加速度响应以及基底倾覆弯矩响应,得到了以下基本结论:①结构顶部加速度及基底倾覆弯矩均随着结构阻尼比的增大呈近似指数律衰减规律;②阻尼比取0.04时的顶部峰值加速度响应比取0.01时降低50%左右,这表明,顶部加速度响应的计算结果对阻尼比是比较敏感的;③横风向涡激振动引起的基底倾覆弯矩与顺风向湍流引起的涡激振动对于阻尼比取值的敏感性是不同的,前者对于阻尼比取值的敏感性远大于后者,分析认为,这是由于顺风向湍流引起的基底倾覆弯矩响应很大一部分由平均风荷载贡献,而该部分在计算过程中是按照静力荷载施加在结构上的,不受阻尼比取值的影响;④在通常的峰值因子取值范围内(g=2.5~3.5),不利风向角下的顶部加速度响应及基底倾覆弯矩响应的计算结果相对误差在20%以内.一些学者对于超高层建筑结构风致振动现场实测的相关研究结果表明,其阻尼比并非常数,而是一个与振幅呈非线性关系的量,由于目前进行现场实测的案例仍然是非常有限的,关于阻尼比合理取值的问题仍有待深入研究.【相关文献】[1] XIE Zhuang-ning,FANG Xiao-dan,NI Zheng-hua,et al.Study of wind effects of Guangzhou West Tower[J].Journal of Building Structures,2009,30(1):107-114.(in Chinese)[2] SHIBi-qing,XIE Zhuang-ning,NI Zheng-hua.Study of wind effects of Guangzhou West Tower using high-frequence-force balance method[J].China Civil Engineering Journal,2008,41(2):42-48.(in Chinese)[3] JIXue-pei,XIE Zhuang-ning,LIXiao-kang.An experimental study on the wind induced response and aerodynamic damping of Guangzhou West Tower[J].China Civil Engineering Journal,2009,42(7):59-64.(in Chinese)[4] WU JR,LIU P F,LIQ S.Effects of nonlinear damping and time constant on wind-induced responses of a 79-story tall building[J].Computers & Structures.2007,85:1014-1021.[5] XU Y L,CHEN SW,ZHANG R C.Modal identification of DiWang Building under typhoon York using the Hilbert-Huang transform method[J].The Structural Design of Tall and Special Building,2003(12):21-47.[6] LIQ S,WU JR.Time-frequency analysis of wind characteristics and wind-induced responses of a super tall building during a typhoon[C]∥ Proceedings of the Sixth Asia-Pacific Conference on Wind Engineering,Seoul,2005:1321-1336.[7] SOLARIG,PICARDO G.Probabilistic 3-D turbulence for gust buffeting of structures [J].Probabilistic Engineering Mechanics,2001(16):73-86.[8] JEARY A P.Establishing non-linear damping characteristics of structures from non-stationary time-histories[J].The Structural Engineer,1992,70:61-66.参考文献:[1]谢壮宁,方小丹,倪振华,等.广州西塔风效应研究[J].建筑结构学报,2009,30(1):107-114.[2]石碧清,谢壮宁,倪振华.用高频底座力天平研究广州西塔的风效应[J].土木工程学报,2008,41(2):42-48.[3]嵇学培,谢壮宁,李小康.广州西塔风致响应和气动阻尼特性的试验研究[J].土木工程学报,2009,42(7):59-64.【责任编辑:刘少华】。

高耸钢塔结构风振响应分析

高耸钢塔结构风振响应分析

高耸钢塔结构风振响应分析曹丽珍【摘要】本文首先介绍了风荷载模拟基本理论,并按Davenport风速谱理论,借助数值分析软件MATLAB编制谐波叠加法程序,模拟了场地上不同高度处具有空间相关性的钢塔结构的脉动风荷载时程曲线。

在模型降阶的基础上,将模拟得到的风荷载时程加到模型上,利用Newmark-β方法进行风振响应时域计算,通过SAP2000有限元软件模拟计算得到结构的风振响应。

%In-this-paper,-according-to-Davenport-winds-pectrum-theory,-with-numerical-analysis-software-MATLAB-sim-ulation-of-the-preparation-of-the-super-position-of-harmonic-drive-curves-at-different-heights-steel-tower-structure-with-a-spatial-cor-relation-of-fluctuating-wind-loads-on-thevenue.-On-the-basis-of-model-reduction,-based-on-the-simulated-wind-loading-process-when-applied-to-themodel,-using-Newmark-β-method-of-calcu-lating-the-time---domainresponse-of-wind---induced-vibration,-wind-vibration-response-of-structure.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P59-62)【关键词】脉动风模拟;谐波叠加法;Newmark-β方法;动力时程分析【作者】曹丽珍【作者单位】同济大学建筑工程系,上海 200092【正文语种】中文【中图分类】TU3910 前言高耸钢塔结构是一种特殊结构形式,其结构高度较高、横截面相对较小、横向荷载起主要作用。

超高层建筑结构设计中的风振效应分析

超高层建筑结构设计中的风振效应分析

超高层建筑结构设计中的风振效应分析随着城市化进程的加速,越来越多的超高层建筑在各大城市拔地而起,成为城市风貌的一道亮丽风景线。

然而超高层建筑的建设过程中存在的一些问题和挑战也不容忽视。

其中之一便是超高层建筑结构设计中的风振效应分析。

本文将讨论这一话题,并探究其相关的技术和方案。

一、风振效应是什么?风振效应简单地说,就是指风对建筑结构的影响所形成的振动效应。

它在超高层建筑结构设计中的作用十分重要,因为超高层建筑一般都有较高的高度和较大的体积,结构非常复杂,而且受到风的影响非常大。

风振效应会对建筑物的安全性、舒适性和美观性产生很大的影响,因此必须加以充分考虑和控制。

二、风振效应的影响因素风振效应的产生并不是单一原因,而是由多种因素的综合影响所导致的。

其中主要包括如下几点:1. 风速及其方向:风振效应的大小和方向直接取决于风速和风向,风速越大、方向越垂直于建筑物立面,风振效应就越明显。

2. 建筑物结构:建筑物结构的特点、尺寸、高度和材料等都会影响风振效应。

比如说,塔形结构比矩形结构更易受到风的影响。

3. 地形:地形的高低起伏、周边环境等也都会影响风振效应。

比如说,环境中是否有高耸的建筑物、山岳地形等都会造成风场的扰动,增大风振效应。

三、风振效应的分析方法为了控制和减小超高层建筑结构的风振效应,必须对其进行分析和设计。

而在风振效应的分析中,目前比较常见的方法有如下几种:1. 加载系数法:即通过设定某些特定的载荷系数,来确定建筑物在不同风速和风向下的风荷载大小。

这种方法适用性广,但计算较为复杂,不太适合大规模的工程设计。

2. 数值模拟法:即利用计算机模拟风场的过程,来预测风振效应。

这种方法可以比较客观、直观地反映风场的情况,但需要进行大量的计算和实验研究,成本较高。

3. 物理模拟法:即通过模拟真实的风场环境,对建筑物进行实际的测试和验证,检测其在不同风速下的振动情况。

相比于数值模拟法,这种方法更加准确,但同时也需占用大量的实验场地和测试设备。

《2024年高耸板式塔的风振响应分析》范文

《2024年高耸板式塔的风振响应分析》范文

《高耸板式塔的风振响应分析》篇一一、引言随着现代建筑技术的不断进步,高耸板式塔作为一种重要的建筑结构形式,在各种工程领域中得到了广泛的应用。

然而,由于高耸板式塔通常具有较高的柔性和较低的阻尼比,使其在风荷载作用下容易产生风振响应,对结构的安全性和稳定性造成一定的影响。

因此,对高耸板式塔的风振响应进行分析和研究具有重要的工程意义。

本文将通过对高耸板式塔的风振响应进行详细的分析和讨论,为实际工程设计和施工提供参考。

二、风振响应的基本理论风振响应是指建筑结构在风荷载作用下产生的振动响应。

其产生的原因主要是风荷载的随机性和结构自身的动力特性。

对于高耸板式塔而言,风振响应的主要形式包括顺风向和横风向振动。

其中,顺风向振动主要由平均风荷载引起,而横风向振动则主要由脉动风荷载引起。

在分析风振响应时,通常采用的方法包括频域分析和时域分析。

频域分析主要通过对结构动力特性和风荷载的频谱特性进行分析,得到结构的振动响应;时域分析则主要通过对风荷载的时程模拟和结构的动力时程分析,得到结构的振动响应。

在实际工程中,通常采用时域分析方法对高耸板式塔的风振响应进行分析。

三、高耸板式塔的风振响应分析针对高耸板式塔的风振响应分析,本文采用时域分析方法,通过建立结构有限元模型和风荷载模型,对结构在风荷载作用下的振动响应进行模拟和分析。

具体步骤如下:1. 建立结构有限元模型。

根据高耸板式塔的实际结构和尺寸,建立精确的结构有限元模型。

在建模过程中,需要考虑结构的几何非线性和材料非线性等因素的影响。

2. 建立风荷载模型。

根据实际气象数据和风场特性,建立合适的风荷载模型。

通常采用脉动风荷载模型来模拟实际风场中的随机性。

3. 进行时域分析。

通过将风荷载模型加载到结构有限元模型上,并进行动力时程分析,得到结构在风荷载作用下的振动响应。

在分析过程中,需要考虑结构的阻尼比、质量、刚度等动力特性对振动响应的影响。

4. 分析结果。

根据时域分析结果,可以得到高耸板式塔在风荷载作用下的顺风向和横风向振动响应。

高层住宅钢结构的风振特性与合理模型研究

高层住宅钢结构的风振特性与合理模型研究
p r o po s e d i n whi c h he t s t i f n e s s ma t r i x wa s f o u n d b y us i ng t h e le f x i b i l i t y c o n c e p t a nd pe r f o r mi n g i f n i nv e r - s i o n o f t h e le f x i bi l i t y ma t r i x,a n d t h e o bt a i n e d r e s u l t s we r e c o mp a r e d wi t h t h o s e o f t h e c o mmo nl y us e d s he a r s t o r e y s i mp l i f i c a t i o n mo de 1 .Th e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t f o r h i g h — r i s e s t e e l r e s i d e n t i a l s t r u c t u r e s wi t h
t he t o r s i o n a l r e s po n s e s c a n n o t b e n e g l i g i b l e . Th e c o mpu t e d r e s p o n s e s b y t h e p r o p o s e d mo d e l a r e mo r e r e a s o n a b l e t ha n t ho s e o f t he s he a r s t o r e y mo de 1 . Ke y wo r d s: h i g h— r i s e b u i l d i ng;s t e e l r e s i d e n t i a l s t r u c t u r e;c o mpu t a t i o n a l mo d e l ;wi n d v i b r a t i o n r e —
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se ltw r p or so r t d e o a aie y T e s d e u t s o e h t t e n t r l fe u n is o h te te o e r t in we e s id c mp r t l . h t y r s l h w d t a h au a q e c e f t e se l u u v u s r
振 第3 0卷第 2期




V0. O No 2 2 1 13 . 01
J OURNAL OF VI BRAT ON I AND HOC S K
高 层建 筑楼 顶 钢 塔风 振 效应 的参数 研 究
周 云 ,刘 纯, 汪大洋
( 广州大学 土木工程学院 , 州 5 00 ) 广 10 6
滞阻尼器的减振效 果又优于线性 粘滞 阻尼器。
关键词 :高层建筑 ; 钢塔 ; 突出物 ; 风振控制 ; 速度相关型阻尼器
中 图 分 类 号 :T 93+.3 U7 2 文 献标 识 码 :A
Pa a e e n l e e n wi i u e i r to o - ie bu l i g wih se lt we r t u i n r m t r i fu nc s o nd-nd c d v b a i n fa hi r s id n t t e o r p o r so ZHOU u Y n, L U u I Ch n, WANG Da一
p or so h u d k e wa o t e f s h e a u a e u n i s o h i t cu e S s t e u e t e whil s r t in s o l e p a y f m h r tt r e n t rl f q e ce f t e man sr t r O a o r d c h u r i r u pa h ef c ;t ewi d i d c d vb a in r s o s so e se lt we r tu in a e mu h g e trt a h s ft e ma n sr c u e fe t h n -n u e i r t e p n e ft t e o rp or so r c r a e h n t o e o h i t t r o h u a d g o wi n r a e i a i n — r sur n h e g to h or so n r w t i c e s n b sc wi d p e s e a d t e h ih ft e prt in,b td o t n r a e i h p n o h h u u r p wih i c e s n t e s a ft e p or in;v l ct — e e d n mpes c n r d c h n e p n e ft e p o r so fe tv l r tuso eo iy d p n e tda r a e u e t e wi d r s o s s o h r tu in efc iey;t e ef c fv s o s h fe to ic u
摘 要 :针对高层建筑楼顶钢塔的风振效应开展研究, 采用线性滤波法模拟了结构的脉动风荷载时程, 探讨了主
体结构 、 楼顶钢塔及二者整体工作 三种情况的动力特性 , 分析 了脉动风速谱 、 频率 比 、 楼顶钢塔 高度和跨度 等 6种不 同参 数对结构顺风 向风振动力性能 的影响 , 并对 比分析 了线性 和非线性粘滞 阻尼 器及粘 弹性 阻尼器 三种速度相关 型阻尼器 对 结构楼顶钢塔风振效应 的控制效果 。结果表 明, 结构楼顶 钢塔 设计 时应 避开主体结构 的前三 阶 自振频率 , 以降低鞭梢 效 应; 风荷载作用下楼顶钢塔的风振响应远大于主体结构 , 随基本风压和钢塔高度 的增大而增大 , 随钢塔跨度 的增 大而减 但 小; 阻尼器可有效衰减楼顶钢塔的风振响应 , 粘滞 阻尼器对楼顶钢塔风振 响应 的减振效果优 于粘 弹性 阻尼器 , 而非线性 粘
wi d d r c in we e a ay e n ie t r n l z d.Co to f cso e o i d p n e td mp r n t e wi d—n u e i r to e po s so h o n r lef t fv lc t e e d n a e so h n i d c d vb ain r s n e ft e e y—
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