阵列式分布高层建筑群风致干扰效应研究

基于实际超高层建筑群的风洞对比试验,研究了阵列式分布高层建筑群建筑主体结构轴向风荷载静力、动力干扰效应及围护结构干扰效应,并结合CFD计算结果及基底弯矩谱分析了干扰机理.研究表明:①阵列建筑群角部建筑平动方向平均风荷载不高于单体建筑,但平均扭矩会有较大幅度增加,且横风向振动可能加强;②临近角部的边缘建筑,由于前方来流加速,平均风荷载相对于单体建筑约增加20％;风速增加导致横风向功率谱谱峰向高频方向移动,对结构横风向均方根响应影响较大;③受遮挡效应影响,离角部相对较远的边缘建筑主体结构平均风荷载不超过单体建筑;④两侧建筑干扰引起边缘中部建筑前方来流风速增加,与单体建筑相比,边缘中部建筑的迎风面极值正压增加,侧面极值负压增加.     

某超高层建筑TMD风振控制分析

某超高层建筑总高度492m，风致振动将控制结构的荷载和舒适度。为减小风振响应，提高结构舒适度，拟在第90层设置两个相同调频质量阻尼器。将该超高层建筑简化为14质点多自由度体系，利用高频天平实验结果，在时域内计算了结构在受控与不受控情况下的风振响应，分析了调频质量阻尼器的控制效果，给出了设计方案。     

风震联合作用下高层建筑主体结构和玻璃幕墙的性能研究

为研究风、地震单独及联合作用下,主体结构和玻璃幕墙的性能变化和相互影响,基于高烈度区98 m高框筒结构,依据规范要求增设玻璃幕墙形成总体有限元分析模型,选取3组三向地震动记录,并通过比例为1∶440的缩尺模型风洞试验获得不同重现期的风压时程数据,采用动力弹塑性分析方法,研究风、地震单独与联合作用下主体结构和玻璃幕墙的受力变化。结果表明:主体结构对玻璃幕墙的受力影响大于玻璃幕墙对主体结构的,在风、地震单独及联合作用下,主体结构的层间变形大于玻璃幕墙自身变形。在设防大震和超烈度大震作用下,主体结构的响应和玻璃幕墙的损毁范围随荷载增大而增大,结构变形增长大于结构基底剪力;玻璃幕墙在风荷载作用下未坏,主体结构完好,结构基底剪力、顶部楼层位移和楼层层间位移角呈线性增长;与单独大震作用相比,在1.1倍100年重现期风压和大震联合作用时,结构出现扭转现象,楼层层间位移角之比由1.0增至1.3,主体结构和玻璃幕墙的非线性响应大于风震单独作用的叠加,其中结构顶点位移和最大层间位移角为单独作用时求和值的121%、106%。在大震及风震联合作用下,玻璃幕墙容易发生破坏的位置为平行地震作用主向的侧面。     

DCS系统中Profibus-DP主站模块的研发

在已有Nicsys 1000 DCS系统的基础上,基于COM-C组件设计并实现Profibus-DP第三方主站接口模块.采用集成模块化设计思想和自顶向下的思路,研发出一套嵌入式Profibus-DP主、从控制系统.     

矩形超高层建筑横风向脉动风力,Ⅱ:数学模型

系列文章的第一部分总结了矩形截面高层建筑横风向脉动风力的基本特征。在此基础上,采用非线性最小二乘法,以风场类型及厚宽比为基本变量,对横风向脉动风力根方差系数、竖向相关系数以及功率谱密度进行拟合,得到横风向脉动风力的闭合求解公式。最后通过与试验结果的比较,验证了这些公式的精度。运用这些公式,可较为方便地计算矩形截面高层建筑的横风向脉动风力。     

《建筑结构荷载规范》发展历程与最新进展

回顾了国家标准《建筑结构荷载规范》编制修订的发展历程,总结归纳各版本的主要内容及技术特点。该规范自20世纪50年代诞生以来共有5个主要的修订版本。1954年发布的最初版本(结规-1-54)以引进吸收国外标准为主。我国自主研编的1974年版本(TJ 9-74)内容基本本地化且较为完整。1987年版本(GBJ 9-87)采纳基于概率的极限状态设计方法,并进行了大规模的荷载调查和活荷载组合方法研究,使本标准进入国际先进标准的行列。现行的2012年版本(GB 50009—2012)不仅针对大跨和超高层建筑结构设计需求补充完善了大量风荷载、雪荷载内容,还新增了温度作用和偶然荷载,规范的适应性和技术水准显著提升。根据国家工程标准改革的部署,该规范内容将纳入正在编制中的全文强制规范中,适用范围扩展到工程结构,取值水准也将适当提高,以提升我国的结构可靠性水准,并与国际标准接轨。     

基本振型对顺风向风荷载影响分析

现行《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)风荷载计算公式基于规范所给定的基本振型形式进行推导,背景分量因子的部分参数则是基于规范振型直接积分获得,当实际振型与规范振型差异较大时,基于规范参数的计算风荷载可能与实际风荷载差异较大.从等效风振力法出发,针对结构沿高质量、受风面积、阻力系数不变情况,采用指数形式的振型,研究了高层及高耸建筑振型变化对顺风向风荷载的影响,并基于规范公式形式拟合了背景因子计算公式.研究表明:反映结构顶点位移的IΦ随振型指数增加而增加;但结构基底响应随着振型指数增加而减小;现行规范给定的振型函数可用指数函数替代,其中高层建筑振型指数为0.9;高耸建筑振型指数为1.5;当高层建筑振型指数低于0.9时,采用规范振型计算结果与实际结果相比偏小;当高层建筑振型指数高于0.9时,采用规范振型计算结果与实际结果相比偏大;对大部分超高层建筑,采用规范振型的顺风向风荷载比实际振型计算结果大,设计偏于安全.当高耸建筑振型指数低于1.5时,采用规范振型计算结果与实际结果相比偏小;当高耸建筑振型指数高于1.5时,采用规范振型计算结果与实际结果相比偏大.     

建筑风工程研究与应用的新进展

近几年来,建筑风工程领域的研究取得了重大进展,成果不仅在我国许多标志性超高层建筑和大跨空间结构工程中得到应用,部分已经被吸纳到最新修订的建筑结构荷载规范中。在近地面风特性和基本风速方面,为反映大城市群的建设规模和建筑高度,C,D两类地貌的梯度高度将适当提高,在补充吸收最近大风气象资料的条件下,绘制了新的全国基本风压图;基于大量风洞试验研究,超高层建筑横风向风振、弯扭耦合风振分析及其等效风荷载的计算方法日臻完善和实用,大跨空间结构脉动风荷载非平稳和非高斯特性、等效静力风荷载确定方法的研究取得进展;以计算机数值模拟为主要手段的行人风环境、自然通风及舒适度相关的研究正在逐步展开,是今后风工程研究大有发展前景的方向。     

高层矩形建筑横风向风力特性试验研究

在边界层风洞中对10个典型超高层建筑模型进行测压试验,获得了测点层的顺风向、横风向和扭转方向的风荷载,整理了横风向风荷载的功率谱、相关系数和水平、竖向相干函数,分析了流场绕流的特点,总结了横风向风力对扭转的贡献。得到如下结论:选取分离点作为参考点时,横风向水平相关性随厚宽比增加变化较大,通过确定其零点位置可以定量确定再附点位置;横风向风力竖向相关性受所选基点位置影响程度较小;竖向相干性随厚宽比增大而降低;模型厚宽比大于1.5时,结构扭矩谱几乎全部由横风向贡献。     

矩形截面超高层建筑风致脉动扭矩的基本特征

利用刚性模型的同步测压风洞试验,研究了矩形截面超高层建筑脉动扭矩的基本特征。研究内容包括扭矩系数的根方差、功率谱密度、竖向相关性以及横风向脉动风力-扭矩相干函数,另外还考察了厚宽比和风场类别这两个参数对脉动扭矩的影响。研究结果表明,脉动扭矩系数随高度增加递减,随厚宽比增加而增加;脉动扭矩谱具有两个谱峰,谱峰形状随厚宽比改变发生很大变化;相对横风向风力,扭矩的竖向相关系数随距离衰减更快;脉动扭矩与横风向风力具有较强的相关性。