调频减振系统和黏滞阻尼系统在超高层结构中风振控制性能的对比研究

超高层建筑中常用的风振控制措施主要包括调频减振系统和黏滞阻尼系统。系统地阐述了两种方案的基本原理、工程适用性以及参数取值,并结合实际项目较为全面地对比了其抗风性能。虽然调频减振系统在建筑功能的适应度上和施工可实施性上都存在一定的不足,但作为结构风振控制措施仍不失为一种可取方案。黏滞阻尼系统不但可以提升结构在风荷载下的舒适度,还能提升结构在风荷载和地震作用下的刚度和强度,适应了结构应对不同抗风设防水准的性能需求。结合高效的连接形式,黏滞阻尼系统是一种适用于高层、超高层建筑抗风的高性能且经济的减振控制措施。     

泥浆护壁灌注桩施工浅析

泥浆护壁灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式,它具有噪音低、振动小、单桩承载力高、对周边环境影响小等优点。随着科学技术的日新月异发展,泥浆护壁灌注桩施工技术在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。     

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。     

单重和多重调谐质量惯容阻尼器控制连体超高层建筑风振响应比较研究

连体超高层建筑因存在强烈的气动干扰,在强风下可能会出现大幅相对振动,调谐质量惯容阻尼器(TMDI)是一种振动控制装置,其惯容器两端的相对加速度较大时,TMDI振动控制效果较好.结合两者各自的特点提出了多重调谐质量惯容阻尼器(MTMDI)控制连体超高层建筑的风振响应,两个TMDI分别控制两栋建筑各自的一阶自振频率.首先建...     

Correction of direction reduction factors of extreme wind speed considering the Ekman spiral in the wind load estimation of super high-rise buildings with heights of 400–800 m

The wind direction in the atmospheric boundary layer (ABL) twists with height due to the Coriolis force; this phenomenon is called the Ekman spiral. However, this phenomenon is generally not considered in the present wind load estimation of super high-rise buildings, which may lead to an incorrect estimation and affect the safety of structures. Therefore, this study considers and analyzes the influence of the Ekman spiral phenomenon in the wind direction reduction effect (WDRE) of the wind load of super high-rise buildings. First, this paper proposes an empirical fitting equation for the twisted wind direction angle for a height of 100–800 m according to the classical Ekman spiral theory model (CE model). Subsequently, on the basis of twisted wind, this paper proposes a method for the correction of the wind direction reduction factors (WDRFs) of strong winds considering the influence of the Ekman spiral phenomenon in the design wind load estimation of super high-rise buildings with heights of 400–800 m. A high-frequency balance force measurement test of a square-section super high-rise building model was performed to analyze the influence of the Ekman spiral phenomenon on the WDRE of the aerodynamic force and wind-induced response. Three Chinese cities (i.e., Beijing, Wuhan, and Kunming) are selected as case studies to illustrate the importance and necessity of the correction method. The results demonstrate that the proposed empirical fitting equation accurately determines the twisted wind direction angle at different latitudes and altitudes. Furthermore, estimating the design wind load while considering the WDRE and neglecting the influence of the Ekman spiral phenomenon may lead to a significant underestimation of the wind load of super high-rise buildings, rendering the designed building structure more dangerous.     

高层建筑附着升降脚手架风荷载的计算(上)

建筑施工附着升降脚手架是适应高层建筑。特别是超高层建筑施工需要的新型脚手架．在使用中确定脚手架的风荷载计算方法是一项首要和迫切的任务。为此，提出系统完整的附着升降脚手架的风荷载计算方法，给出基于风洞实验的附着升降脚手架风载体型系数值表格以及脚手架在爬升阶段和下降阶段的风振系数实用计算公式和相关查用表格，并对附着升降脚手架动力特性的计算进行了讨论．使这种新型脚手架的风荷载计算有了工程上的可操作性。     

计算流体动力学在高层建筑风荷载研究中的现状与展望

伴随着计算机速度的迅速提高、离散化方法的发展、网格生成技术的提高、力学模型与数学模型的发展,计算流体动力学(CFD computational Fluid Dynamics)在过去数十年获得了飞速的发展。同时,计算流体动力学在建筑风工程领域也得到了广泛的应用和发展。特别是在高层、超高层或复杂体型的建筑结构设计及建筑风环境舒适度评估中,计算流体动力学更逐渐成为一种不可或缺的有效工具。针对计算流体动力学在高层建筑风荷载研究中的应用,分别就几何模型的建立及网格的划分、边界条件的设定、湍流模型的选择、近壁面的处理等关键环节展开讨论,提出了具有一定实际应用价值的意见和建议。     

苏州IFC超限高层结构设计中的关键问题

苏州IFC地下4层,地上93层,建筑高度450m,结构体系为巨型框架-伸臂桁架-混凝土核心筒体系,属超限高层结构。除对设计准则、结构体系与弹性分析结果简单介绍外,重点介绍了超高层结构设计的诸多关键问题,如抗震性能指标、框架承担剪力比例、巨柱的承载力设计、风荷载下舒适度与TMD设计等,希望为类似的超高层工程的结构设计提供经验。     

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。     

空调建筑空气幕的简化计算及其误差分析

认为空气幕总作用压力由风压、热压、机械压和平衡压四项分压力组成。国内常用的空气幕设计方法是仅考虑一项分压力的简化计算方法。分析了这种简化方法的应用条件及其误差,建议冬季室内外温差大的高层建筑使用以热压为主的计算方法;而多层和排风面积比小的建筑以及夏季空调建筑,选择空气幕时应计算全部作用压力。     

哈尔滨点式高层建筑形态对风环境影响的模拟研究

诚然,长期以来,太多的人所关注、赞美、效仿的是高层建筑的辉煌。但对于高层建筑来说也有其危机的一面,恰恰是容易被人忽视的,如高层建筑带来了风环境的恶化和潜在的安全危机问题。从高层建筑周边风环境的安全性、舒适性的角度入手,运用fluent软件对哈尔滨不同形态的点式高层住宅建筑对风环境的影响情况进行模拟分析,从而总结出适合寒地城市点式高层建筑的设计策略。     

超高层建筑表面风荷载数值模拟研究

该文通过计算流体力学数值模拟技术对某超高层建筑进行了表面风荷载分布的数值模拟。结果表明：由于漩涡脱落,在结构侧面边缘出现了较强烈的负压区;在周边建筑干扰高度范围内,结构表面风压分布较混乱,结构在干扰高度以上部分风压分布比较规律;局部部位的设计风压应参考各风向角下风压峰值。     

Numerical simulation of inter-flat air cross-contamination under the condition of single-sided natural ventilation

The objective of this study is to investigate the mechanism of inter-flat airborne disease transmission under the condition of single-sided natural ventilation. The focus is on one of the typical designs in residential buildings with a rectangular plan layout and having a common corridor separating the two sides, each of which has a flat façade with openable windows. When the wind speed is extremely low, with doors closed and windows opened, the flats become single-sided naturally ventilated driven by buoyancy effects. The air pollutants can travel from a lower flat to a vertically adjacent upper flat through open windows, caused by indoor/outdoor temperature-difference induced buoyancy. Computational fluid dynamics is employed to explore the characteristics of this process. Based on the comparison with experimental data about the air flow distribution in and around a single-sided naturally ventilated room, the renormalization group based k?ε model, together with carbon dioxide used as a tracer, is chosen to reveal this air cross-contamination. The simulation results are in agreement with our prior on-site tracer-gas measurements, revealing that the windows flush with a flat façade can be a major route of the air cross-contamination in high-rise residential buildings. Finally, an assessment index is proposed to evaluate the potential infection risks associated with this inter-flat air flow occurring in high-rise residential buildings.     

夏热冬暖地区超高层办公楼大温差空调设计

南宁市位于夏热冬暖地区。本文以该市的一个城市综合体项目为例,重点介绍了其中的超高层办公楼的大温差空调系统设计。文章结合了对该项目的空调冷热源设计,空调水系统竖向分区,大温差小流量下风机盘管修正以及新风系统分区设计等的分析,探讨了超高层大温差空调设计需要关注的问题,提供了一些设计思路。     

某超高层建筑电气设计实例

本文结合新近完成的超高层工程实例,提出了超高层建筑电气设计的特殊关注点,并就配电方案、供电可靠性、设计管理、节能等问题给出了解决方案。     

适用于超高层建筑的改进地震动强度指标

地震动强度指标选取是基于性能抗震设计的重要组成部分,地震动强度指标是联系结构地震响应和地震动记录的关键参数。合理的地震动强度指标可以使结构地震响应预测结果更加准确。为此,以超高层建筑结构为基本研究对象,考虑超高层建筑结构地震响应中高阶振型参与显著的特点,并考虑地震动强度指标表达形式的简便性,提出了适合于超高层建筑结构抗震分析用的地震动强度指标,利用大量的时程分析给出了振型参与数量的取值方法;基于2个超高层建筑结构的倒塌分析实例,比较了建议的地震动强度指标和部分现有地震动强度指标对超高层建筑结构的适用性。分析表明：与已有的地震动强度指标相比,采用建议的地震动强度指标表征结构临界倒塌的地震动强度时,其变异系数最小,能较好地反映超高层建筑结构中高阶振型的影响,对超高层建筑结构的抗震设计具有较好的适用性。     

超高层建筑及其现代施工技术的应用

详细介绍了国内外超高层建筑的发展过程,并列举出目前世界前10座超高层建筑,然后分别从建筑的房屋高度、不规则程度两方面重点分析了我国对超高层建筑的界定,在简要说明了我国超高层建筑的几种施工方法后,结合工程实例详细讨论了具体的施工工艺。     

高层建筑群绕流风场的数值计算

高层建筑物及其群体周围所引起的风环境问题正日益受到人们的重视。在人们日益关心人居环境的今天,有必要对高层建筑物绕流风场进行全方面系统的研究。本文采用标准k-ε模型的湍流模型对相邻高层建筑物之间的绕流流场进行计算,分析了相邻两建筑物之间的风速、风压等流场特征,讨论了建筑物间距等因素对风环境特性的影响,为城市高层建筑住宅小区设计提供了一定的理论参考和依据。     

风力发电在建筑中的应用

综述了目前国内外风力发电的现状,阐述了风力发电与现代建筑相结合的必要性。简述风力发电的原理以及当前主要的风力机类型。介绍了风力发电在现代建筑物中的两种应用形式,详细阐述了这两种发电方式的工作原理,分别介绍了这两种风电建筑一体化的发电方式的国内外实例及其节能效果。从理论和实践两方面证明了这两种发电方式的可行性。     

钻孔灌注桩的设计与应用

随着高层、超高层建筑的不断发展,钻孔灌注桩由于施工振动小、无噪声、无地面隆起和侧移、单桩承载力较高的特点得到了越来越广泛的应用。该文介绍了钻孔灌注桩基的设计要求及在合肥地区的工程应用。