矩形超高层建筑扭转风振响应的风洞试验研究

为了研究Sc数以及偏心对矩形超高层建筑扭转风振响应的影响,对4个矩形高层建筑模型,通过扭转摆式气弹模型风洞试验测试得到在不同实验风速和Sc数情况的结构角点位移时程。进而讨论了结构扭转向角位移均方根随着各参数的变化规律,分析了结构扭转风振响应机理,为矩形截面超高层建筑的扭转抗风设计提供参考。     

某高层建筑风效应及其测点布置对风效应影响分析

为考察某259m超高层建筑表面风压、风致响应及测点布置对风效应的影响,对该高层进行了刚性模型测压试验。根据随机振动理论算得了该高层的风致响应。结果表明,该建筑最高居住层风致加速度响应在一定程度上超出了规范阈值,而结构顶部最大风致位移响应在规范允许范围内。通过对不同行列测点风压数据分析发现,除受周边干扰的部分区域外,同一列自上而下不同行测点风压数据呈平稳变化趋势,而同一行不同列测点风压数据则差别显著;分析不同测点层(列)取舍方式对动力响应的影响可知,适当减少测点层数对动力响应结果影响甚微,而减少测点列数则使动力响应出现较大变化,说明在风洞试验模型测点布置时,可适当增加测点行间距,并尽量控制测点列间距,以此来解决测点总数限制的问题。     

高层建筑耦联风振响应分析

提出矩形塔式高层建筑三维风荷载模型和在三维风荷载作用下高层建筑耦联风振响应层间模型分析方法,并应用该方法对振型不同程度耦联的矩形塔式高层建筑加速度风振响应进行计算分析．分析结果给出了矩形塔式高层建筑的平动和扭转风振响应与振型耦联程度的关系,可为高层建筑的抗风设计提供参考．     

高耸烟囱工程破坏案例综述

作为典型高柔结构类型之一,高耸烟囱发生破坏的工程实例屡见不鲜。本文对国内外739座烟囱破坏实例进行统计汇总,对比分析了地震作用、风荷载、温度应力等不同因素下烟囱破坏的一些规律。结果表明,钢烟囱的破坏主要是由风荷载造成,地震造成的破坏90%为砖烟囱,温度原因和施工原因造成的破坏以钢混烟囱为主。地震造成的破坏数目最多,其次是温度应力。不统计砖烟囱时,温度应力造成破坏最多,约占50%,地震作用、施工和风荷载占比相当。各因素造成破坏的平均严重程度由重到轻依次为风、地震、温度、施工。各因素造成破坏烟囱的平均高度从高到低依次为风、施工、温度、地震。随着破坏高度的增大烟囱破坏等级大致呈增大趋势。相关结论可提高人们对烟囱破坏的宏观认识,为设计、施工和研究人员提供参考。     

高层建筑结构风振计算

本文在总结结构风振试验研究的基础上,提出了高层建筑的迎风面、背风面与二侧面的动扭矩是统计独立的假定及相应的计算参数和计算方法。计算实例表明,高层建筑在风荷载作用下的扭转振动是不可忽视的。     

武汉国际证券大厦表面风压重组的POD法

讨论本征正交分解法在武汉国际证券大厦风洞试验模型主体结构上部分非均匀分布测点的风压上的应用．采用不同阶数的模态对部分测点进行风压重组，与原始风压进行对比，计算它们之间的误差，并分析了产生误差的原因，最后根据原始风压场推断出所需的未布置测压孔处的脉动风压时间序列．     

正六边形超高层建筑横风向气弹效应研究

为研究正六边形超高层建筑横风向风致响应和气动阻尼比,开展了一系列多自由度气弹模型风洞试验。测量模型顶部风致位移和加速度响应,基于随机减量法识别了横风向气动阻尼比。结果表明,在顶角迎风时,正六边形超高层建筑易于出现大幅涡振现象,在立面迎风时没有出现涡振现象。顶角迎风时,横风向气动阻尼比随折算风速增大呈现出“先增大到最大正值、再迅速转为最小负值,再平稳回升到零值附近”完整过程。而立面迎风时,横风向气动阻尼比与折算风速近似呈线性关系。最后,建立横风向气动阻尼比的经验评估公式。相关研究可为正六边形超高层建筑的抗风设计和规范完善提供参考。     

基于完全气弹模型风洞试验输电塔风荷载识别

按照基本缩尺律,设计、制作了输电塔完全气弹模型,并通过大气边界层风洞试验,测试了多种风速、风向条件下输电塔的位移与加速度响应。通过加速度响应功率谱识别出结构的固有频率,并采用Hilbert-Huang变换结合随机减量法识别出包含结构阻尼和气动阻尼的结构总阻尼。利用虚拟激励法建立了由测点位移响应来识别结构顺风向、横风向风荷载的方法。由识别出的风荷载谱曲线,利用非线性最小二乘法拟合得到输电塔顺风向、横风向风荷载经验公式。研究结果表明：风洞试验设计、制作的输电塔气弹模型,测试得到的模型第1阶自振频率与有限元计算结果吻合较好;横风向荷载谱形态与顺风向的相比有较大的区别,其能量分布在一个更宽的频带上,其峰值频率是顺风向的3～4倍。     

矩形超高层建筑涡激共振模型与响应研究

在经验非线性模型、Vickery-Basu模型以及广义范德波尔振子模型的基础上,针对矩形超高层建筑涡激振动的"锁定"状态,提出了两种改进的广义范德波尔振子模型,即IGVPO-1和IGVPO-2,前者适用于"锁定"风速范围内任一折算风速对应的位移响应幅值的预测,后者适用于"锁定"时最大位移响应幅值的预测.最后,结合气弹模型风洞试验测试数据,实现了对两模型中气动参数的拟合.将风洞试验测量值与理论模型预测值进行比较,结果表明:所提出的这两种理论模型均具有较高的精度.     

EPR核电站常规岛主厂房风洞试验与风致响应研究

为了研究第三代EPR（European Pressurised Reactor）核电站常规岛主厂房的表面风荷载与风振响应,以台山核电站常规岛主厂房为试验原型,设计制作了刚性测压模型。在考虑核岛及其邻近建筑物干扰的情况下,进行了多个风向角、多种地貌下的刚性测压风洞试验。根据试验结果,首先分析得到了主厂房在各个风向角下的体型系数和极值风压。然后在有限元模型的基础上,由随机振动理论,在频域内计算出主厂房结构的风振响应。最后根据风致响应计算结果结合最优化理论,给出了主厂房结构的等效静力风荷载和风振系数的合理取值。研究结果可以为第三代核电常规岛主厂房结构抗风设计与评估提供依据。