重庆某高层建筑动力风荷载试验研究

风荷载是高层建筑的控制荷载。抗风设计中必须准确得到风荷载引起的结构整体静、动态力与力矩。为此制作了一轻质刚性缩尺模型,采用高频动态天平技术在大气边界层风洞中进行测力试验,给出高220m的重庆某大夏在不同风向条件下结构总体承受的气动力与力矩系数,从而为大厦主建筑工程的结构抗风设计提供了依据。     

基于风洞试验的高层建筑风致响应和 等效风荷载计算

针对复杂体型和有气动干扰情况下高层建筑的风致响应和设计风荷载问题,提出一种基于风洞试验的计算方法,利用同步测压的风洞试验数据获得高层建筑的风压测层合力,基于简化层模型,在频域内给出该高层建筑风致响应和对应于各种响应等效风荷载的计算方法,并将该方法应用于某高层实例.分析表明：位移响应以第1阶模态贡献为主,加速度响应的前几阶模态均有贡献;采用频域和时域方法获得的位移和加速度响应吻合较好;本实例中基于顶部位移、底部剪力和底部弯矩的等效风荷载结果非常接近;等效风荷载的累加值可用来判断最不利风向角.     

基于风荷载作用下的平面不规则高层建筑结构受力响应研究

建筑结构设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗侧作用性能及经济合理性的影响,宜择优选择规则的形体。其抗侧力构件的平面布置宜规则对称,侧向刚度沿竖向宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免侧向刚度和承载能力发生突变。结合建筑结构抗风性能,首先介绍结构动力学理论,其次推导体系质点质量与刚度系数的矩阵关系,然后对一平面不规则的建筑结构及其改进模型进行数值计算分析,最后得出相关结论。     

基于卡尔曼滤波的高层建筑风荷载反演研究

基于离散型卡尔曼滤波方程及遗忘因子递推最小二乘法提出了一种新的高层建筑脉动风荷载反演方法。该方法可以利用有限测试楼层的风致响应识别结构未知风荷载及未测风致响应,解决了高层建筑测点不足的问题。根据典型高层建筑风洞试验结果,评估了该方法准确性及适用性,分析了结构模态参数误差和测量噪声对反演结果的影响,实现了高层建筑未知风荷载及响应的实时连续测量,为高层建筑的抗风设计及健康监测提供了新的研究手段。     

沿海强风区连体高层建筑风致响应研究

开展了强风作用下连体高层建筑风致动力响应的研究。以东南沿海地区某实际高层连体建筑为实际工程背景,建立了塔-廊体系有限元模型。采用子空间迭代法分析了塔-廊体系自振频率及振型特点,采用CFD方法进行了该连体结构的风荷载模拟,并在此基础上进行了塔-廊体系风致响应分析。结果表明：塔楼峰值响应随楼层高度增加而逐渐增大。由于塔楼结构存在一定程度的扭转响应,水平方向上各层不同位置的节点峰值响应存在一定差异。     

高层建筑脉动风荷载时程模拟的AR模型方法

研究了脉动风速和脉动风压的概率统计表达方法，给出了有着公式。采用时间序列分析中ＡＲ模型方法实现了考虑空间相关性影响的高层建筑水平脉动风压时程模拟，计算简洁高效。给出了应用实例，结果合理。     

镂空双层幕墙对高层建筑结构风响应的影响

镂空双层幕墙以建筑节能与美学方面的突出优点日益得到建筑界与工程界的青睐.镂空层具有柔化建筑角部气流分离的作用,对控制高层建筑的风振响应也应产生有利影响.为此以一栋典型方形高层建筑的风振加速度和结构风荷载为例,通过详细的风洞试验研究了镂空双层幕墙的效果,重点研究镂空双层幕墙覆盖面积与覆盖位置的影响,同时考察了不同类别场地...     

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产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。     

高层建筑风振反应的等效最优控制

本文提出了用斜拉弹簧阻尼器模型装置控制高层建筑结构的顺风向随机风振反应，基于传统的随机线性最优控制理论，文中发发展了一种实用的等效准是优控制算法，优化了控制装置的各参数和设置位置，从而使与相应主动拉索控制基本等效的被动斜拉弹簧阻尼控制得以实现，实例模拟计算以及主动和被动拉索控制的结果比较表明，采用文中的控制方式和等效算法是行之有较的。     

复杂体型高层建筑表面风压分布及风荷载特性试验

以成都某复杂体型超高层建筑为研究对象,在大气边界层风洞中对其进行了单体建筑刚性模型测压试验,对模型表面风压的分布规律进行了讨论;利用随机振动理论在频域内计算了基础等效静力风荷载和结构顶部加速度响应,并将风荷载试验结果与中、日两国最新规范的计算结果进行对比分析。结果表明：复杂体型高层建筑表面风压的分布规律与常规截面高层建筑基本保持一致,但是受到建筑体型的影响,个别立面的风压分布会出现与中国规范规定值完全相反的结论;同时,在局部区域会出现比规范值偏大的结果,由风洞试验结果计算得到的顺风向基底剪力和弯矩均大于中、日两国规范的计算结果,且日本规范的计算结果要大于中国规范的计算结果。所得结论可为类似工程提供参考。     

等效随机静风荷载的模型及其参数确定

本文首先考虑脉动风力的随机过程性，确定了脉动风力作用下结构随机风振效应的最大惯性力，导出了随机风振系数的概率分布函数；在此基础上，同时考虑平均风力的随机性、脉动风力的随机过程性及其对结构的随机动力效应，提出了等效随机静风荷载的模型、合理地假定了相应的概率分布函数并确定了与荷载设计标准对应的分布参数，从而为结构抗风可靠性分析提供了方便、实用的风荷载模型．     

国家体育场多目标等效静风荷载

针对大跨结构的风振响应特点,研究多目标等效静风荷载的分析方法,并采用该方法对国家体育场等效静风荷载进行了研究。该等效静风荷载分析方法的基本过程是：根据结构风振响应特性,选择风荷载的主要本征模态和结构主导振型惯性力作为构造多目标等效静风荷载的基本向量,根据最小二乘法,得到基本向量的最优组合系数,从而得到针对多个等效目标的等效静风荷载。国家体育场的分析结果表明：在所有风向下的风振响应中,背景响应远大于共振响应,其中0°风向和270°风向对结构最为不利;在针对多等效目标的等效静风荷栽作用下,所有关键位置的节点位移响应和支座反力都与实际动力响应极值吻合较好。     

General Expression of LRC Method in Estimation of Bridge’s Equivalent Static Wind Load

桥梁等效静力风荷载广义荷载-响应相关法

董锐^1,2,葛耀君²,赵林²,韦建刚^1,3

（1.福州大学 土木工程学院,福州350108;

2.同济大学 土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092;

3.福建工程学院 土木工程学院, 福州 350118）

摘 要：

根据荷载和响应之间的关系,结构的等效静力风荷载可采用荷载-响应相关法,即LRC（Load-response correlation）法计算。LRC法是计算结构背景响应等效静力风荷载的精确方法。LRC法经典表达式根据结构某一关键位置处的某一关心响应推导得到,并且具有唯一性。本文根据结构全部位置处的某一关心响应推导得到LRC法广义表达式,并将结构的等效静力风荷载以矩阵的形式表达为荷载-响应相关系数、响应-响应相关系数、脉动风荷载RMS值和峰值因子的乘积。与LRC法广义表达式相比较,经典表达式是广义表达式的一种特例。LRC法广义表达式引入了响应-响应相关系数,为结构工程师计算等效静力风荷载提供了更多的选择,同时对LRC法的本质有了更深入的认识。最后,分别以斜拉桥、三跨连续梁桥和悬索桥为例验证了LRC法广义表达式的正确性。

关键词：桥梁;等效静力风荷载;荷载-响应相关法;背景响应;广义表达式;荷载-响应相关系数;响应-响应相关系数

     

薄壁钢管输电塔架风载响应研究

结合吉林省某地架设薄壁型钢输电塔架的设计中塔架的风扰力响应进行研究,确定了基本风压,并对风的特性进行讨论,采用ＳＡＰ８４软件计算了薄壁钢管塔架的特征和平均风作用下塔架顺风向响应。结果表明薄壁钢管塔架基底弯矩和顶点位移均小于热轧角钢塔架。     

某高层建筑行人高度风环境试验研究

通过缩尺比为１：３００ 的模型风洞试验,研究了在１６ 个来流风向下某高层建筑建成前后周围的风环境,并结合当地的气象风速资料,分析了建筑周围２６ 个位置的行人高度风环境在坐、站、行３ 种情况下的舒适性状况．结果表明：该建筑周围风环境基本上满足舒适性条件．最后对个别区域提出了改善局部风环境的建议和措施     

计及风电和需求响应的电网动态经济调度

随着电网中风电渗透率的不断提高,风电出力的随机性和波动性给电网的经济调度带来了很大的挑战.为了应对这一挑战,在需求侧引入两种可变负荷模型,利用价格变化来调节可转移负荷、可避免负荷的需求量及需求时刻,以达到削峰填谷的效果.并通过算例分析了该模型的有效性.     

加热区金属组织变化与加热切削深度的关系

本文通过等离子弧加热切削中金属表面软化层金相组织分析，来研究在一定加热条件下的切削深度，并提出４５＃和９ＳｉＣｒ两种淬火钢在一定加热条件下的合适切削深度。     

大跨度光伏跟踪支架结构风振响应特性研究

为研究大跨度光伏跟踪支架的风振响应特性,以某平单轴跟踪式光伏支架为研究对象,分析其动力学特性,采用谐波叠加法模拟脉动风速时程,通过时程分析方法对支架进行风振响应研究并考察平均风速、光伏板倾角以及风向角对光伏跟踪支架结构风振响应的影响。研究结果表明:光伏跟踪支架自振频率较低且分布集中;所有支撑组件中,檩条风致位移响应最大,主梁和立柱位移响应较小;檩条顺风向长度上位移响应具有不对称性,主梁横风向长度上位移响应与自身结构对称性一致;结构风致位移响应随着平均风速、光伏板倾角、风向角的增大而增大;负向风荷载作用下,光伏跟踪支架风振响应更剧烈,光伏板倾角从25°增大到35°时,支架的刚度会迅速降低,横向脉动风对主梁和立柱的位移响应影响很大。