宽厚比为5的超高层建筑风荷载特性研究

为了探究大宽厚比超高层建筑风荷载特性,本文开展了宽厚比D/B=5的超高层建筑刚性模型测压风洞试验,对建筑表面风压系数、层风力系数、基底力矩系数等进行了研究,并将试验结果同传统方形截面超高层建筑进行了对比.研究表明:大宽厚比建筑侧风面发生了分离流再附,且在下游角点处出现二次分离,再附点位置与湍流度有关,湍流度越小,再附点...     

大跨屋盖结构多目标等效静力风荷载

为解决大跨屋盖结构等效静力风荷载计算中存在的多个响应目标等效问题,对多目标等效静力风荷载分析方法进行了研究。根据结构风振响应特性,基于LRC法基本原理推导了构造大跨屋盖结构多目标等效静力风荷载的基本分量,包括背景分量、共振分量及其二者的耦合项分量,该基本分量能够实现与风振响应各分量的完全对应。在此基础上,建立了多目标等效静力风荷载的求解方程,同时为限制奇异荷载的出现,引入了边界条件方程,据此求解得到了能够满足大跨屋盖结构多个响应目标的等效静力风荷载。为提高精度,还根据目标响应与静力响应间误差对求得的多目标等效静力风荷载进行修正。最后,采用所提方法对国家体育场大跨屋盖结构多目标等效静力风荷载分析计算表明,所得等效静力风荷载作用下结构静力响应与多目标响应吻合较好,验证了所提方法的有效性。     

巨型框架多功能减振结构的减振效果及其影响因素

巨型框架多功能减振体系将调频质量减振、基础隔震和耗能减振的原理有机地结合起来,解决了巨型框架结构的减振问题,也为高层、超高层建筑的结构控制和减振理论开拓了思路。本文研究 了巨型框架多功能减振结构在白噪声激励下及在地震波作用下的减振系数,分析了减振装置（橡胶垫减振支座）的布置方案、减振装置的性能参数以及主框架层间参数变化对减振系数的影响,提出了巨型框架多功能减振结构中减振装置的盎原则及其性能参数的确定原则。     

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的反应谱设计方法

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构是由主框架，次框架和减振装置组成的，是一种新型的非经典阻尼减振结构系统。研究了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的近似振型分解反应谱设计方法，给出了等效振型阻尼比的计算公式；通过算例分析，研究了近似振型分解法的计算精度；提出了巨型框架多功能减振结构基于规范的近拟振型分解反应谱设计方法的计算步骤。     

钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的调频减振原理

研究了钢筋混凝土巨型框架多功能减振结构的减振原理 ,并对影响减振效果的因素进行了分析和研究。分析表明 ,隔震次框架的位置越靠近上部对主框架的减振效果越好 ,并且最优调谐比越小 ;随隔震层阻尼比的增大 ,主框架的减振系数减小 ,但隔震层阻尼比过大对主框架的减振效果不利 ;确定隔震次框架的最优频率变化范围是解决隔震次框架频率优化的合理方法。     

基于北京中心城区实测的城市边界层风场特性

为了对城市边界层的特殊风场特性进行研究,利用位于北京中心城区325m气象观测塔,在9个不同高度布置超声风速仪,得到了2013—2017年间风速、温度连续观测的实测数据。统计分析表明：北京城区以良态风为主,盛行北风、西北风及南风,但强风主要来自西北向;除昼夜温度变化外,城市边界层的热量交换很大程度受到下垫面逆辐射影响。城市边界层大气的流动机制与平坦开阔地貌不同,且具有明显的分层结构;强风中,粗糙子层内中性层结占比达到97%;惯性子层以不稳定层结为主,混合层则以稳定层结为主,中性层结所占比例分别为40%、25%。对筛选出的强风样本分析表明,受到城市边界层分层结构的影响,100m以下及以上平均风速剖面的变化规律略有不同,整体上,指数律模型较为适用,但现行规范对地貌参数的规定偏于保守;纵向湍流强度在粗糙子层(47m)和惯性子层(140m)均波动较大,在混合层(280m)波动较小,不同子层测得的脉动风速谱均与von Karman谱相吻合;混合层中,涡旋横向和竖向尺度占比明显大于惯性子层及粗糙子层。     

非高斯风压时程峰值因子的简化计算式

采用Hermite矩模型可将非高斯时程表示为高斯时程的非线性函数,建立了非高斯时程和高斯时程之间的一一对应关系,也建立了非高斯峰值因子和高斯峰值因子之间的一一对应关系,为非高斯峰值因子、极值的计算奠定了理论基础。介绍了软化时程、硬化时程和偏斜时程的Hermite矩模型变换理论,明确了高阶矩模型的单调变换范围;在此基础上,研究了软化时程非高斯峰值因子简化计算式的理论误差。结果表明由简化计算式得到的非高斯峰值因子略大,其误差均小于20%。利用非高斯峰值因子的简化计算式,计算了平屋盖表面典型测压点的非高斯峰值因子和风压极值。分析结果表明：绝大多数测压时程样本属于软化时程,极少数样本属于硬化时程或偏斜时程;利用非高斯峰值因子的简化计算式,需要考虑测压时程的随机特性,取多个时程样本峰值因子的平均值作为非高斯峰值因子的代表值。     

国家体育场屋盖结构的风振响应特点

基于时域内背景响应、共振响应的定义,提出了背景响应、共振响应的振型能量参与系数,为大跨空间结构风振响应分析过程中主导振型的选取提供了依据。计算分析了国家体育场屋盖结构在340°风向角作用下的风振响应的各个组成部分,有助于理解国家体育场屋盖结构的风振响应特点。由计算结果可知,脉动响应是国家体育场屋盖结构风振响应的主要成分,脉动响应峰值约占控制点位移响应的2/3;平均风响应约占控制点响应的1/3。在脉动响应中,背景响应远大于共振响应。背景响应的振型耦合效应十分明显,应按CQC振型组合方法计算背景响应;共振响应的振型耦合效应可忽略不计。背景响应与共振响应之间的耦合效应可忽略不计。     

国家体育场大跨度屋盖结构风振系数研究

迄今为止,大跨度屋盖结构的风振系数均为上吸风引起的风振效应,对于某些情况是不安全的。针对国家体育场大跨度屋盖结构自重效应较大的特点,本文提出了大跨度屋盖下压风振系数的定义与合理的取值范围,提出了背景响应和共振响应的振型能量参与系数的计算方法和振型选取方法,利用振型叠加法分析了国家体育场屋盖结构的随机风振响应及风振系数,为国家体育场屋盖结构风振系数的确定提供了科学依据。