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。     

矩形塔式高层建筑满足人舒适要求的三维抗风设计

本文探讨了矩形塔式高层建筑满足人舒适要求的三维抗风设计方法。文中,确定了满足人舒适要求抗风设计的风荷载取值;建立了考虑结构顺风向短周期风振加速度、横风向风振加速度和扭转风振加速度的满足人舒适要求三维抗风设计的计算公式及相应数表。应用文中公式的工程实例设计验算表明,本文方法是十分简明和方便的。     

大跨悬挑屋盖结构形式对抗风性能的影响

以两个援外大型体育场主看台悬挑屋盖为工程背景，基于风洞试验刚性模型风压测试数据，从振型、频率以及在风荷载作用下的平均风压系数和脉动风荷载谱密度诸方面，分析和比较了有拱和无拱两种结构形式的大跨悬挑屋盖结构的抗风性能，得出悬挑屋盖挑蓬前沿拱可以明显改善屋盖结构抗风性能的结论，并且通过运用随机振动理论对两体育场悬挑屋盖进行风振响应计算验证了上述结论，总结出前沿拱有利于大跨度悬挑屋盖结构抗风的几点原因。     

高烟囱的横风向共振研究

基于高柔结构横风向共振响应的理论 ,本文给出了高烟囱横风向共振是否对结构起控制作用的判断依据 ,并提出了在结构设计中不能忽略发生高阶振型横向共振的可能性 ,同时结合工程算例加以应用和说明。     

环形可调液体阻尼器对扭转振动控制的试验研究

本文对环形可调液体阻尼器控制扭转振动作了振动台试验，获得了一些数据和结论。试验结果表明，环形可调液体阻尼器是１种十分有效并有实用前景的扭转振动控制装置。     

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。     

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.     

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。     

矩形高层建筑横风向风振响应简化计算

基于风洞试验数据和随机振动理论,本文提出了矩形高层建筑横风向风振响应简化计算公式,这些简化公式的提出将求高层建筑横风向风振响应的复杂积分变为方便的代数运算。本文应用这些简化公式对大量的矩形高层建筑实例进行了计算、分析。将本文提出的简化公式计算结果与积分计算结果比较,相对误差基本上在5%以内,因此本文提出的公式有较高的精度。用本文简化公式计算得到的高层建筑横风向风振响应与日本建筑荷载规范、加拿大国家建筑规范计算得到的横风向风振响应比较,总体上差异较小。由于本文提出的简化公式所依据的风洞试验模型和数据较为精细,因此本文简化公式有相当高的可靠性与合理性。     

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．