高层建筑与高耸结构抗风可靠性分析综述

本文简要介绍高层建筑和高耸结构抗风可靠性分析的概况，结构在风荷载作用下的失效形式和安全界限，几种主要的抗风可靠性分析方法和有待研究的几个问题。     

高层建筑抗风动力可靠性分析

本文提出并推导了全方位风荷载作用下高层建筑动力可靠性分析方法及相应的简化计算公式。文中用一定保证率的结构风振随机响应取代了Davenport抗风可靠性分析方法中的结构风振确定性响应,并由此给出动力可靠度计算公式及其简化形式,提高了可靠性分析的准确性。该方法不但可以分析高层建筑的安全度,也可以分析高层建筑的舒适度。     

高层建筑结构的抗风计算

本文提出了采用极值分布变换法统计最大平均风速的建议,给出了结构风振的计算方法,首次导出了Davenport风速谱所对应的结构风振反应统计量的解析式。文中求得了风振动力系数的精确解,并与荷载规范中的近似解进行了比较,指出了其误差和问题。最后在考虑了随机抗力的基础上,提出结构抗风可靠性的分析方法。     

高层建筑和高耸结构抗震概念设计

本文简要介绍高层建筑和高耸结构抗震设计的复杂性、抗震设计的几个重要概念、强震中不倒塌结构的概念分析以及控制结构的概念。     

U型水箱对高层建筑和高耸结构风振反应的控制

提出Ｕ型水箱对高层建筑和高耸结构风振反应控制的计算方法，在建立Ｕ型水箱对结构风振控制的计算模型的基础上，分析了Ｕ型水箱参数对结构减振效果的影响，提出了Ｕ型水箱的优化设计方法，并实际应用地上海气象塔的风振控制。     

高耸结构的风荷载计算

在结构设计和工程领域,对于风荷载的研究十分重要。首先对动力方程进行转化,分析风荷载的特性;利用推导的方程获得一种数值计算风荷载的方法,该方法可以明确地表明工程实践中加速度传感器的测量结果与风载荷之间的内在关系;最后分析了测量中存在的误差。     

高耸结构P-△效应分析的精度问题

高耸柔性结构,如广播电视塔,高桥墩和烟囱等,在风荷载和地震力的作用下会发生较大的水平变位。特别是超高层电视塔,其塔楼的重量还相当大。因此,这一类结构的P-△效应比较显著。文中提出了侧力作用下弯曲伸臂柱P－△效应分析的一个精确方法,以它为基础,从理论上透彻地研究了各种近似方法的精度问题。此外,由精确方法得到的启示可以用来改善高耸柔性结构考虑P－△效应的风振和地震反应计算。     

脉动风作用下高耸塔结构风振响应研究

根据脉动风的特性对脉动风荷载进行模拟并验证其有效性,得到作用在高耸塔结构上的脉动风荷载时程样本。在此基础上,建立塔结构的空间三维有限元模型,采用时程分析方法计算塔结构的风振动力响应。结果表明脉动风作用下高耸塔结构顶部风振响应较大,因而需要采取有效措施抑制其风振响应。     

高耸结构的风振动力响应分析

仅采用风振系数的办法将脉动风的动力作用转为等效的静风荷载、无法全面准确地描述高耸结构的动力特性，有必要研究高耸结构的风振动力特性，这样不仅可以作出在风载作用下结构强度和变形的评价，而且可以对结构的舒适度做出评价，结合工程分析法和频响函数法进行风振动力响应的计算分析，并与按荷载规范的计算结果作了比较。     

变截面高耸结构满足人舒适要求的抗风设计

本文提出了变截面高耸结构满足人舒适要求的抗风设计方法,解决了新高耸结构设计规范中已提出但没解决的问题。文中,建立了一般高耸结构顺风向短周期风振加速度最大值的计算公式和园截高耸结构横风向共振加速度最大值的计算公式。并根据试验所得人体感觉舒适度的控制界限,得到了变截面高耸结构满足人舒适要求的二维抗风设计公式。工程实例的计算结果表明,本文方法是简明和实用的。     

复杂高耸结构表面风压的CFD分析

以上海"东方明珠"电视塔为工程背景,利用CFD模拟其静风荷载,考虑结构表面粗糙度,计算模拟多体间流场干扰问题,数值模拟结果和风洞试验结果吻合良好。在此基础上,进一步研究结构表面粗糙度对风压分布特征的影响。结果表明,圆球表面粗糙度分布对其表面风压分布的对称性特征影响不大;对于三圆柱绕流问题,柱体表面粗糙度分布变化时,偏流现象稳定存在,偏流程度略有改变。     

变截面高耸结构满足人舒适要求的抗风计算

提出了变截面高耸结构满足人舒适要求的抗风设计计算方法，建立了一般高耸结构顺风向短周期风振加速度最大值和计算公式和圆截面高耸结构横风向共振加速度最大值的计算公式，并根据试验所得感觉舒适度的控制界限，得到了变截面高耸结构满足人舒适的要求的二维抗风计算公式。     

高层建筑满足人舒适度的二维抗风可靠性

本文提出了矩形横截面高层建筑考虑顺风和横风效应的满足人舒适要求的二维抗风可靠性的分析方法。     

高耸结构风荷载特性的风洞试验研究

通过风洞试验对椭圆截面高耸结构的风荷载特性及结构抗风安全性进行了系统研究。获得了结构表面风压分布规律,研究了高耸结构三维风荷载功率谱特性,评估了结构的三维等效静力风荷载并和规范结果开展了对比性研究,讨论了结构抗风动力可靠性。研究结果可为高耸结构的抗风设计和风洞试验提供技术参考。     

高耸结构振动稳定性分析

阐明了发生驰振的机理，对高耸结构的驰振进行理论分析，导出了驰振的运动微分方程，并结合我国规范，推导了更适用于高耸结构而且可考虑其它振型的驰振临界风速计算公式，并配有算例。     

结构可靠性综述

综述了常规可靠性分析、设计方法的发展现状,介绍了现代可靠性理论的研究进展,指出了结构可靠性研究的发展趋势。     

高层建筑和高耸结构的稳定、振动与动力可靠性

本文是作者博士论文的详细摘要,主要由五个部分组成:风向载的统计方法、结构自由振动的计算方法、高层建筑、高耸结构风振(?)应的简化计算方去、抗风结构的动力可靠性计算方法、可连续化高层建筑和高耸结构静力稳定的计算方法。