高层建筑玻璃幕墙线性和非线性抗风可靠性分析与设计

本文首先建立了幕墙在风载下的线性与非线性应力分析模型以及幕墙风载和幕墙强度的概率分布模型，继而根据可靠性的定义和ＪＣＳＳ方法建立了幕墙线性与非线性可靠度的计算公式，并分别给出了算例，从而给出了幕墙线与非线性抗风可靠性分析的一整套方法，然后根据工程需要，建立了目标可靠指标为２．７和３．２的幕墙抗风实用设计公式，给出了各分项系数的取值，最后对《幕墙规范》采用定值设计法确定的抗风设计公式的可靠性水准进行     

高层建筑玻璃幕墙风荷载取值研究

本文在考虑高度，风速随机过程性，风压概率分布非正态性影响情况下，首先用机过程的极值理论，建立了物理意义明确的幕墙阵风系数β２概率分布的计算公式以及具有明确超载率的幕墙风载计算公式，然后依据《建筑结构设计统一标准》规定的目标可靠性指标，合理地确定了幕墙风载的取值，给出用于工程设计的实用幕墙风载计算公式，最后对《幕墙规范》的风载计算公式的超载率进行了定量校核。     

上海国际会议中心脉动风压风洞试验研究

本文阐述了脉动风压风沿试验方法，风压系数换算理论，给出了主要试验结果，得到一些有益于球体结构及幕墙抗风设计的结论。     

单层平面索网结构风振响应的几何非线性特性研究

单层索网体系具有刚度小，质量轻，阻尼小等特点，对风荷载较为敏感，目前对该结构体系风振响应分析的相关研究很少，我国现行幕墙规范相关设计方法也不完善，深入研究索网结构的抗风性能显得尤为迫切。本文以线性自回归模型模拟脉动风速，采用随机模型时程分析方法计算索网的风振响应，探讨考虑不同脉动风速空间相干函数对分析结构风振响应的影响，着重研究在3种索网分析模式下的动力时程响应特征，以及在静力荷载作用下索网的非线性程度，分析结果表明：采用与风频率相关的空间相干函数进行索网的响应分析更合理；索网在平均风荷载作用下达到平衡位置后，在脉动风荷载作用下的非线性程度较弱，可以近似作为线性结构处理，因此可以平均风荷载作用下的平衡位置作为基准，采用频域方法分析单层平面索网的风振响应，这为下一步系统地研究点支式幕墙单层平面索网结构的抗风设计方法奠定基础。     

单层平面索网幕墙结构的实用抗风设计方法研究

通过对比建筑结构等效静力风荷载研究的主要分析方法,结合单层索网结构的风振响应特性,采用第一阶振型惯性力近似表达脉动风对应的等效风振力,推导了单层索网结构等效静力风荷载的解析表达形式,并给出了相应的荷载风振系数的显式表达式。分析过程中引入了一些重要参数简化计算,如引入调整系数来考虑更精确的多阶振型组合效应以及索网的几何非线性因素的影响;引入转换系数来反映由于采用与频率无关的相干函数代替与频率相关的相干函数所导致的偏差等。在单层索网幕墙结构的工程常用参数范围内,采用较合理的计算方法,如正交设计方法,对这些参数进行了系统分析,提出了可供工程设计参考实用抗风设计方法。工程算例分析表明,该文的抗风设计方法与动力分析结果吻合较好。     

幕墙穿孔金属面板及其背衬板的风荷载调整系数和计算方法研究

幕墙穿孔金属面板及其背衬板的风荷载取值，以及穿孔板本身变形、应力的计算方法，在现行设计规范中尚无规定。该文完成了三组共计11个工况的风洞试验研究；分析得到了穿孔率、风速、风向角、背衬板间距对穿孔单板、前面板、背衬板所受风荷载大小的影响规律；提出了在现行规范风荷载标准值计算公式基础上乘以多个调整系数的方法，用以计算幕墙穿孔金属板及其背衬板所受的风荷载值，并给出了调整系数的取值或计算公式；完成了144个穿孔金属板的有限元分析，揭示了穿孔率、长宽比、荷载大小对穿孔金属薄板变形值、应力值的影响规律；基于现行规范对非穿孔金属薄板大挠度变形值、应力值的计算方法，提出了用于计算不同穿孔率金属薄板变形值和应力值的调整系数。     

张拉式膜结构抗风设计

抗风设计一直是膜结构设计中的核心问题和难点问题。以Davenport提出的阵风荷载因子法为基础,结合张拉式膜结构的风振响应特点,提出一系列改进措施,初步建立了一种适用于张拉式膜结构抗风设计的实用化方法。采用随机模拟时程分析方法对几种典型形状的张拉式膜结构进行了较为系统的风致动力响应参数分析,总结了结构风振响应的规律。并在此基础上,依据提出的抗风设计方法给出了可供设计人员参考的风振系数取值。     

基于可靠性的高速列车横风安全性分析

基于可靠性理论,研究随机风作用下高速列车安全运行的可靠性和风险性。首先建立了随机风的数值模拟方法,并给出了随机风作用下非定常气动载荷的计算方法。然后建立高速列车多体系统动力学模型,计算不同随机风速作用下高速列车以不同车速运行时的失效概率及其对均值和标准差的灵敏性,推导了全局可靠性灵敏度的极值及极值点的计算公式,并给出了概率特征风速曲线。研究结果表明：随着车速和风速的增大,系统的失效概率增大;当车速固定时,失效概率对均值的灵敏度存在一个极大值,失效概率对标准差的灵敏度存在一个极大值和一个极小值。传统确定性方法得到的高速列车的安全域曲线偏于保守,基于可靠性的方法可得到更合理的安全域曲线。     

某建筑顶部装饰幕墙结构的风荷载及风致抖振响应计算

采用数值方法对某高层建筑上部装饰幕墙结构进行了抗风研究.对表面风压进行了数值模拟,获得了风压分布特性;利用准定常计算方法,在频域上计算该结构的风致振动响应;然后用两种方法计算了等效静力风荷载.     

玻璃对单层索网动力响应的影响

为保证玻璃与与索网的协同变形,建立包含玻璃面板、索网、爪件、密封胶的有限元模型,真实反映了单层索网幕墙的传力途径;根据有限元模型,研究玻璃面板对单层索网静力性能和动力特性的影响;在此基础上,考虑索网幕墙周围建筑建立数值风洞,建立流固耦合模型,研究索网玻璃幕墙振动特性;以索网在平均风荷载作用下到达的新平衡位置为基准,采用频域方法计算单层索网风致动力响应。对比分析结果表明:风荷载作用下,索网幕墙主要做受迫振动,振动为窄带过程;玻璃面板有效降低了索网的平均位移和脉动响应。