高耸结构在脉动风荷载作用下的有限元分析

以一典型的高耸结构烟囱在脉动风荷载作用下引起的结构动力反应(主要针对内力及位移进行分析)与建筑荷载规范中的常规计算方法底部剪力法进行对比分析,通过对比得出底部剪力法与三维有限元分析方法的差异。     

风荷载下某高层建筑模型变形的数值分析

近年来,随着我国城市人口数量的增长,对建筑的需求量不断增大,从而高层建筑也就不断地涌现出来。建筑不停的向高度更高、结构形式更多样、体型更复杂发展,并且由于各式各样的新材料使用让结构变得更加轻柔,建筑的风荷载成为控制高层结构的安全性和舒适性的主要因素之一。本文采用数值模拟方法,基于ANSYS Workbench15.0平台,联合使用ANSYS Static Structural和FLUENT来搭建单向流固耦合平台,建立矩形截面建筑的弹性结构模型,模拟并分析在不同来流速度下矩形截面高层建筑模型的变形情况。     

高层建筑结构脉动风荷载时程的生成方法

采用线性滤波法中的自回归模型,通过Matlab软件编程,生成了某高层建筑的顺风向脉动风速时程,并检验了脉动风速时程的功率谱和空间相干性。在生成的脉动风速时程基础上,计算了相应的脉动风荷载。     

风荷载作用下的高层建筑结构设计

分析了风荷载基本特性及高层建筑特性,提出基于风荷载高层建筑物体型的设计方式,加强高层建筑平面设计,采用椭圆形、圆形等流线形平面设计方式,采用复杂平面的设计方式,提高抗侧刚度,采用并联高层楼群设计方式,采用泄风设计方式。以实际工程为研究对象,分析风荷载作用下的结构设计,对超高层建筑结构设计具有一定的参考意义。     

风荷载作用下高层建筑系统的模型分析

风荷载是随机变化的。考虑风荷载的随机性以及土-结构相互作用的计算方法对结构进行分析,与实际情况更接近。文中首先对风荷载的处理方法和土-结构体系的阻尼作分析,然后考虑脉动风的空间相关性应用谐波叠加法编制matlab程序模拟脉动风速时程。进而,分析刚性地基模型和土-结构模型的动力特性。以此为基础,对两种模型进行动力和静力分析。分析表明,地基土对结构整体的动力性能影响显著,土-结构模型的结构顶面最大水平位移比刚性地基模型的大,基底剪应力比刚性地基模型的小。     

高层建筑结构在风荷载作用下的振动分析

通过介绍我国高层建筑结构风荷载设计方法、风荷载作用形式及由风荷载引起的结构振动,结合工程实例,进行了较详细的结构振动反应计算,以供同类型风荷载作用下的振动分析参考借鉴.     

高层建筑风荷载反演

提出了利用卡尔曼滤波反演高层建筑结构风荷载的方法。此方法通过有限结构风致响应基于模态转换技术和扩展的系统状态方程反演结构风荷载。结合风洞试验结果,通过工程实例分析,验证了此方法的准确性和适用性。结果显示反演风荷载时程及功率谱与试验结果均吻合较好,噪声强度对反演风荷载影响较小,满足实际工程需要。     

考虑地形影响的高层建筑风荷载特性

为研究临江地形对某超高层塔楼群体的影响,采用数值模拟研究了建筑附近流场结构、建筑表面风压分布特性以及地形对建筑风荷载体型系数的影响。结果表明:考虑临江地形后,流场在江堤附近存在加速效应。与江堤距离较近的塔楼风荷载受地形影响明显,设计时应考虑地形影响。     

塔架结构的脉动风荷载数值模拟及响应

脉动风荷载数值模拟是进行风荷载响应分析的基础。采用三角级数法对脉动风荷载进行了模拟,并借助有限元分析软件,对风荷载作用下塔架结构的动力时程响应及频谱特征进行了分析。     

高层建筑结构在风荷载作用响应问题研究

随着社会经济的高速发展,城市低层建筑已不能满足人类的居住需求,高层建筑的出现应用满足了此方面的困难,在结构设计中,高层建筑相比于低层建筑承受更大的风荷载作用,而风荷载的不确定性因素导致结构设计的繁琐,同时基于低层建筑的荷载分析难以应用于高层建筑,因此研究高层建筑结构在风荷载作用下的响应是十分必要的。基于当前结构风工程的理论,对高层建筑结构下风荷载的研究方法进行了进一步探讨。     

脉动风荷载作用下弦支穹顶结构的疲劳分析

大跨空间结构在风等交变荷载作用下,结构的应力循环交替变化,可能形成结构的疲劳损伤。通过对2008奥运羽毛球馆采用总寿命法进行疲劳分析,结合疲劳分析的基本理论,运用雨流计数法,统计出了应力循环历程,采用Miner线性累积损伤理论,得到了结构在荷载过后的疲劳损伤程度,找到了疲劳危险区域,得出了一些结论。     

高层建筑风荷载相干性研究

利用高层建筑刚性模型测压风洞试验结果,对顺风向风荷载竖向、水平相干性,迎背风面相干性以及横风向、扭转方向风荷载相干性的主要特征进行研究。利用算例说明了迎背风面相干性以及横-扭风荷载相干函数对于风振响应的影响。从计算结果来看,迎背风面全相干假定将使顺风向风振响应计算结果偏于保守;当结构刚心和质心偏离时,假定横扭风荷载相干性等于零会低估横风向和扭转方向风振响应。     

高层建筑风荷载研究成果的述评

高层建筑风荷载研究,是结构风工程最重要的研究内容之一。深入开展建筑物表面风荷载研究、建筑物风致响应研究、建筑物风荷载干扰和舒适性研究,对于正确分析高层建筑风荷载的力学响应,保证结构的安全性与适应性,具有重要的指导意义。本文论述了高层建筑风荷载研究领域的主要成就和最新进展,并对其研究发展思路提出了一些看法。     

高层建筑等效静态风荷载的确定

风荷载是强风区高层建筑的主要侧向控制荷载,确定脉动风荷载是高层建筑结构设计的需要。借助于高频动态天平试验和风压测量试验,分析讨论了沿建筑物高度分布的平均风力、脉动风力、风致振动惯性力以及建筑结构设计所需要的等效静态风荷载的确定问题,可为高层建筑结构设计中的风荷载确定提供参考。     

高层建筑风荷载及其抗风设计

随着轻质高强新型建筑材料的不断涌现,高层建筑不但建筑形式变化多样,而且结构体型也朝着高大、轻柔的方向发展。故风对高层建筑的影响越来越大。所以必须认真对待高层建筑中风荷载。通过简述风的起因、风的特征、风压及风荷载,更进一步说明了高层建筑中结构风振响应,从而达到风振控制以其实现采用非承重控制装置施加控制力抵御风振反应的设计方法。     

风荷载作用下的塔吊倒塌分析

塔吊在建筑施工中的应用中较为为普遍,作为高耸建筑,对风荷载作用较为敏感,在风荷载作用下易发生水平变形,由于p-△二阶效应而发生严重破坏,造成难以估量的损失。本文以一具体的塔吊事故为例,分析强风作用下塔吊的破坏机理,希望引起相关人员的重视,避免以后出现类似事故。     

尿素造粒塔在风荷载作用下的结构反应分析

采用有限元软件SAP2000研究尿素造粒塔在风荷载作用下塔底内力变化情况;分析风荷载作用下结构物的变形情况;分析风荷载下结构物的响应情况及不同基本风压下外壁的主应力分布情况。得出下述结论:在风荷载作用下,造粒塔塔底内力、位移以及应力变化都与基本风压成线性关系。     

高层建筑顺风向脉动荷载相干性研究

在确定高层建筑顺风向风致响应及等效静力风荷载时,顺风向荷载的竖向相干函数是非常重要的因素之一。目前的大多数研究均是以风速的相干函数来代替风压的相干函数,导致计算结果的误差较大。根据多个高层建筑模型表面测压风洞试验结果,详细分析高层建筑脉动阻力在B、D两类风场中的竖向相干特性,给出顺风向阻力竖向相干函数衰减指数CDz的公式,并与有关文献中提出的Davenport、Shiotani、ECCS等三种风速相干函数的表达公式进行比较,指出阻力相干性要明显大于风速相干性。结合准定常理论,计算一栋实际高层建筑的顺风向风致响应。结果表明:利用给出的阻力竖向相干函数得到的结果与根据风洞试验数据计算的结果相吻合,而其他几种表达公式导致的响应误差则较大,最大可达30%。     

考虑脉动作用的附着式钢结构广告牌的风荷载分析

文章针对附着式钢结构广告牌安装高度大、自重轻、柔度大、厚度小、阻尼小的特点,结合结构振动理论,分析了该结构产生振动的原因,确定了引起此类振动效应的主要原因是风力中的脉动成分;基于结构动力学原理,结合附着式钢结构广告牌的特点,建立了第一振型影响的由脉动风引起的作用在附着式钢结构广告牌上的风荷载计算公式;通过算例计算结果表明,建议的风荷载计算公式可以保证此类结构的安全性。     

标志牌杆在风荷载作用下的有限元分析

针对某市改造工程中需要替换标志牌的旧L型标志牌杆,建立了包括面板、悬臂和立柱的有限元模型,分析了结构的模态,得到了自振频率,计算了结构在自重以及风荷载作用下的位移、应力响应,并结合规范要求,以确认其继续使用的安全性.