考虑风脉动特性的隔震结构抗震抗风性能分析

采用隔震技术的结构虽可以减少结构在地震作用下的响应,但却使其进入了风荷载敏感区。在强气流作用下,隔震层的位移和结构加速度可能会远远超过其限值。本文以我国荷载规范所选用的Davenport谱为目标,运用基于三角级数的谐波叠加法模拟脉动风速时程,针对我国东南沿海某市一幢5层钢筋混凝土框架住宅,对其在强风荷载和8度地震作用下的性能进行了对比分析。结果表明,8度常遇地震作用下隔震层的位移与50m/s风速作用下的位移相当,而8度罕遇地震作用下隔震层的位移则略大于风速70m/s时的位移。地震作用下结构顶层的加速度远大于风荷载作用下的加速度,但当风速达到30m/s时,其加速度就已超过我国荷载规范所规定的人体舒适度限值。     

地震及风荷下高层隔震结构舒适度分析

国内中低层隔震建筑物发展已渐成熟,隔震技术正逐渐应用于高层结构.结合某高层隔震结构,对结构在多遇地震、罕遇地震下的加速度响应及风荷载的作用进行分析,分析表明,隔震后的结构加速度响应显著降低,有利于保持建筑使用功能和提高地震时人员的舒适度.在风荷载作用下,结构的水平位移和水平剪力都比较小,风荷载对结构产生的影响较小,结构可以不采用限位装置,依靠结构自身的重量和刚度可以保持稳定性.     

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。     

基础隔震的多高层结构随机风振响应的解析法

针对基础隔震的多高层建筑结构随机风振响应进行了系统研究.首先建立了运动方程,然后将主体结构按第一振型展开,针对所得方程为非经典阻尼运动方程,用复模态理论解耦,并利用随机振动理论获得了基础隔震的多高层建筑结构基于Davenport谱随机风振响应的解析解,并给出算例.     

论述高层结构隔震设计

在建筑结构的设计中,抗震设计一直是个重点问题,抗震设计质量的好坏直接关系到建筑物的安全水平和使用周期。随着建筑物高度的不断增加,高层结构的隔震设计越来越受到人们的关注。然而,在实际的高层结构隔震设计中还存在一些问题,需要进行改进和提高。本文主要分析了传统叠层橡胶支座隔震技术在高层结构设计中存在的缺陷,并提出了改进方法。主要包括上部结构形式和布置、隔震支座、计算方法等六个方面,以供高层结构隔震设计参考。     

高层结构隔震设计工程实例

介绍了一个采用夹层橡胶垫隔震技术的高层建筑（十七层）的结构设计，设计中分别采用能量方法和时程分析法对隔震方案进行了可行性研究及优选，提出了确定隔震层上部结构的等效设防烈度以及水平位移计算及控制的方法。     

9度区高层隔震结构设计与分析方法

隔震结构所采用的材料与传统抗震结构有很大的不同,设计方法也有差异。以抗震了设防烈度为9度区的某小区高层隔震结构为例,重点介绍了规范对隔震计算分析的相关要求、竖向地震作用计算、支座计算模型选择、支座拉应力分析等内容。分析结果表明,对于支座参数设计合理、各项指标均能满足规范要求的高烈度地区高层隔震结构,上部结构地震响应明显降低,抗震性能也得到很大提高。     

云南某高层剪力墙结构隔震设计

结合昆明某高层宿舍的结构设计,介绍高层剪力墙结构隔震设计的基本步骤,以及隔震层设计的注意事项和技术难点,通过比较隔震和非隔震结构的地震效应,分析显示,经过隔震的高层剪力墙地震响应降低明显,抗震性能显著提高.     

高层隔震技术研究关键问题

随着城市化的不断推进,隔震技术已经不再局限于中低层房屋的基础隔震,高层隔震已经成为了一种趋势,归纳了高层建筑隔震技术推广面临的问题,包括隔震支座的受拉问题,高宽比限值的确定,基于性能优化的设计方法的提出,等效简化计算模型的建立及振动台试验研究等,并对该技术的工程应用情况进行了简单介绍,结合规范浅谈了其中存在的问题。此外,对一些新兴的课题进行了展望。     

某高层结构国际公寓楼的隔震设计研究

皇冠国际公寓楼建筑总高度72．90m,位于地震高烈度区宿迁市,为了提高其抗震性能对其采用了基础隔震技术。由于我国规范对地震高烈度区建造高层隔震建筑还没有明确的设计依据,本文将基于性能的设计方法应用于该建筑的基础隔震设计中。为满足设定的抗震性能目标,隔震层采用了组合隔震形式,由纯天然橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座和粘滞阻尼器组成。分析研究表明,组合隔震层工作状态稳定,上部结构的地震响应有了明显的降低,各项性能目标满足设计要求。     

高层建筑结构随机风速场的数值模拟及风振控制

基于Davenport脉动风速谱,并考虑竖向相关性、平稳性的多变量随机过程,采用经过快速傅里叶变换算法改进的谐波叠加法对高层建筑结构进行脉动风速时程模拟,生成具有随机性的脉动风速时程曲线和风速功率谱密度函数。以76层306 m高钢筋混凝土结构风振Benchmark模型为研究对象,通过改进的谐波叠加法得出了结构在模拟脉动风荷载作用下的被动TMD控制和主动LQG控制的控制结果。研究结果表明:经过快速傅里叶变换算法改进的谐波叠加法具有很高的计算精度和效率。     

高耸钢塔结构风振响应分析

本文首先介绍了风荷载模拟基本理论,并按Davenport风速谱理论,借助数值分析软件MATLAB编制谐波叠加法程序,模拟了场地上不同高度处具有空间相关性的钢塔结构的脉动风荷载时程曲线。在模型降阶的基础上,将模拟得到的风荷载时程加到模型上,利用Newmark-β方法进行风振响应时域计算,通过SAP2000有限元软件模拟计算得到结构的风振响应。     

弹性滑移支座在高层隔震建筑中的应用研究

介绍了弹性滑移支座的基本构造、工作机理和力学性能;进行了弹性滑移支座和天然橡胶支座混合隔震和叠层橡胶支座隔震算例的对比分析,说明只要合理布置结构、设计好隔震层的恢复力特性,高层建筑采用隔震技术也可能达到较好的隔震效果;最后介绍了弹性滑移支座在日本两个典型高层隔震建筑中的应用实例.     

基于环境振动的高层建筑结构动力特性实测与数值模拟

高层建筑的动力特性是其自身固有的特性,一般是指其自振频率、振型及阻尼比。通过现场测试得到高层建筑的动力特性具有重要意义,既可以验证理论计算,又可以为建筑物的安全性评估及损伤识别积累基本技术资料。本文对某复杂高层建筑结构的动力特性进行了现场测试,并进行了三维有限元数值模拟。通过对实测结果和数值模拟结果进行分析,得出了该结构的自振特性,证明本文数值模拟效果良好,有足够精度。     

基于风洞试验的高层建筑风荷载研究及抗风设计

基于刚性模型同步测压风洞试验结果,采用覆面积分频域计算方法,对广州松日总部大楼风荷载进行了研究.结果表明:相比顺风向而言,大楼楼层横风向振动曲一致性更强;不同风向角下顺风向与横风向基底弯矩分量组成各不相同,其与建筑立面形式相关;大楼振动舒适度满足规范要求.通过进行等效静风荷载和峰值加速度的敏感度分析,为结构优化设计提供了指导.     

空中华西村风振舒适度研究

对空中华西村超高层结构的风振舒适度进行研究,首先根据规范提供的计算公式,对整体结构中外围单个塔体进行了风振舒适度验算,结果满足规范要求。在此基础上进一步对整体结构进行了风振响应分析。由于整体结构比较复杂,规范方法不再适用,因此工程利用风洞实验获得复杂不规则建筑物表面的风压时程数据,采用数值模拟的办法分析了高层建筑在风荷载下的结构动态响应,获得了整体结构位移、速度以及加速度时程等重要数据。方法为体型复杂、规范方法不适用情况下的高层建筑风振舒适度验算提供了准确而全面的判断依据。     

超高层建筑的风振响应及等效静风荷载研究

为避免中国现行《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中所采用的风振系数仅考虑结构的1阶振型,而不考虑周围环境影响对体型不规则超高层建筑结构抗风设计造成的不合理性,采用风洞试验与风振动力响应计算分析相结合的方法,考虑结构不规则的影响以及相邻建筑的气动干扰和横风效应来获得超高层建筑结构抗风设计所需的顺风向和横风向的等效静风荷载和风致动力响应。结果表明：由于周围建筑的干扰,顺风向、横风向的风荷载规律与一般超高层建筑不同,其不利角度也与规范存在差异;所得结论为超高层建筑结构的抗风设计提供了依据和参考。     

浅谈高层居住建筑顶部形态设计

本文先简述高层居住建筑顶部的概念、发展史、设计风格及手法原则,再结合北京地区若干的高层居住建筑顶部形态设计实例．探讨在急速城市化进程中,由于大量快速建造所带来的高层居住建筑顶部形态的问题,就现存问题提出了相关的解决对策,并对高层居住建筑顶部形态设计未来发展趋势做了展望,以期能为高层居住建筑顶部形态设计的不断发展进步提供一定的借鉴。     

隔震支座在连体高层结构上的减振应用研究

连体高层结构的地震响应复杂并难以预测。为了提高这类结构的抗震安全性,以某实际工程为结构原型进行研究,通过控制效果的比较分析隔震技术在连体高层结构上的适用性。首先研究了在ANSYS软件中隔震支座的合理建模,采用若干Combine单元串联来反应隔震支座的动力特性,进而将隔震支座应用于主体结构,在地震激励下对比了结构位移、加速度响应,以及关键部位构件的内力响应。仿真结果验证了隔震支座在连体高层结构上应用的有效减振效果,同时计算也发现过大或过小的水平刚度都将影响隔震支座的控制效果。建模方法及计算结果都可为今后隔震技术在该类结构上的应用提供初步的理论依据。