超高层建筑的风荷载及风洞试验研究

风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一,鉴于越来越多的国外工程设计的要求,了解并掌握国际常用规范中风荷载的计算分析相关规定非常重要。结合超高层混合结构科威特中央银行总部大楼,对美国规范风荷载的相关规定及本工程的风洞试验进行介绍和研究,对类似工程的风荷载分析有一定的参考作用。     

超高层建筑的风荷载及风能发电应用研究

珠江城商务写字楼高309.6m,在大楼中上部安装有4个风能发电机进行风能发电,风荷载是该超高层建筑的控制荷载。对该建筑进行了大比例尺(1∶150)模型的风洞试验,根据试验结果计算了该结构的基底等效风荷载,分析了吸风口附近和各立面风压分布的特点、吸风口内风速放大的特点以及高层建筑中应用风能发电的可行性,并将基底等效风荷载与小比例尺模型的风洞试验结果进行了对比。结果表明:根据不同比例尺模型的风洞试验结果计算的基底等效风荷载会有所不同;在超高层建筑中开设吸风口应用风能发电,对减少结构总体风荷载是有益的,但风机运行时,吸风口内测点极小值风压比无风机时最大增加65%。在超高层建筑中应用风能发电是一种开创性的策略,在超高层建筑中可获得比10m高度处大29.5倍的风能,但要充分利用高层建筑进行风能发电需进行深入研究。     

应用边界型最小二乘法分析风荷载和温度作用下玻璃幕墙结构

选取薄板弯曲控制微分方程的２４类特解序列组合构造找度试函数。根据玻璃幕墙风载和室内餐温差作用的组合荷载,建立边界型最小二乘法公式及程序,同时提高出幕墙玻璃板平面内变形的可能性,供设计参考。     

门式刚架风荷载与地震作用的探讨

对门式刚架的风荷载与地震作用进行了探讨 ,分析比较了“规范”(GB 5 0 0 0 9- 2 0 0 1)与“规程”(CECS 10 2∶2 0 0 2 )中风荷载计算的不同 ,并对 7度地震区地震作用效应组合和其他荷载效应组合进行比较 ,提出了不同情况下风荷载计算问题与 7度区是否需要抗震验算问题的解决方法。     

基于风洞试验的双塔楼超高层建筑风荷载与风致响应

当超高层建筑的高度和间距都比较接近的时候,相互的干扰效应对结构的表面风荷载与结构的风致响应都会产生较大影响。基于刚性模型表面测压风洞试验,得到了双塔楼超高层建筑表面各测点的风压时程。在此基础上,通过数据处理,得到结构的三维动力风荷载模型,进而分别采用频域法进行结构动力响应分析。最后,通过分析结构表面风荷载与风致响应,研究了塔楼之间的干扰对结构风荷载的影响以及对结构风致响应的影响,结果表明:当双塔连线与来流方向平行时,三维风荷载和风致响应都会明显增大,干扰效应影响十分明显。     

超高层建筑玻璃幕墙施工研究

我国城市化的脚步越来越快,高层建筑成为城市化的标配。为了让高层建筑变得更加符合现在人们对于美观上的要求,越来越多的高层建筑使用单元式玻璃幕墙对高层建筑进行装饰和装修。本文就针对超高层建筑玻璃幕墙的施工技术进行探讨。     

应用边界型最小二乘法分析风荷载和温度作用下的玻璃幕墙结构

选取薄板弯曲控制微分方程的２４类特解序列组合构造挠度试函数。根据玻璃幕墙风荷载和室内外温差作用的组合荷载,建立边界型最小二乘法公式及程序,同时提出了幕墙玻璃板平面内变形的可能性,供设计参考     

超高层建筑玻璃幕墙施工研究

本文主要介绍了超高层建筑采用玻璃幕墙的技术上的优点和缺点,针对超高层建筑防火、防雷和玻璃幕墙的施工控制措施进行分析,并且提出了新的玻璃幕墙的概念,在一定程度上促进了超高层建筑玻璃幕墙工程施工的发展。     

被动式低能耗建筑岩棉外保温系统在风荷载与地震作用下的安全性分析

本文介绍了被动式低能耗建筑岩棉外保温系统的构造形式,并依据相关规范对该系统在风荷载和地震作用下的效应进行了计算,根据计算结果对该系统各构造层的安全性进行了分析。     

超高层建筑结构benchmark模型的地震损伤分析

通过弹塑性动力分析,对超高层建筑结构的benchmark模型在地震作用下的破坏机理与损伤分布进行研究。该模型的总高度为606.1m,采用巨型框架-核心筒-伸臂桁架钢-混凝土混合结构体系。利用PERFORM-3D软件建立了整体结构的非线性数值分析模型,对其进行弹塑性时程分析,研究结构在多遇、设防、罕遇地震与超罕遇地震作用下的地震反应和结构的破坏过程。分析结果表明：结构的抗震性能良好,在9度罕遇地震输入下结构未发生倒塌;结构的损伤主要集中在4～8区加强层的相近楼层,并随输入地震动强度的增强逐渐向各区中部开展;各类构件在不同水准地震作用下依次进入塑性状态,实现了结构多道防线的抗震设防目的。     

Study on structural damage and falling of glass curtain wall of super high-rise building under coupling action of wind and earthquake

超高层建筑服役周期长，在其全寿命周期内有可能遭受风和地震同时作用，需针对主体结构和玻璃幕墙受风、地震单独和耦合作用进行研究。基于结构高度为300.5 m超高层框架-核心筒结构，依据相关规范要求建立主体结构与玻璃幕墙整体有限元分析模型，根据场地条件选取3组三向地震动记录，并通过已完成的1∶440缩尺模型风洞试验获得10、50 a和100 a重现期的风压时程。采用非线性时程分析方法，研究风荷载、地震单独与耦合作用对主体结构和玻璃幕墙受力性能的影响。结果表明：玻璃幕墙对主体结构的影响较小，而主体结构对玻璃幕墙的影响则较大，其变形超过玻璃幕墙由荷载直接作用所产生的变形。在风荷载或地震单独作用下，主体结构的非线性响应和玻璃幕墙的破坏情况均随荷载强度增大而增大；在地震作用下，主体结构进入非线性状态后，结构顶点位移和层间位移角的增幅超过基底剪力的增幅，但低于峰值加速度的增幅；在风荷载作用下，主体结构处于弹性工作状态，基底剪力和倾覆弯矩随风压增大呈线性增长，但因变形响应特性不同，变形产生非线性增长，结构扭转效应增大；在风荷载与地震耦合作用下，主体结构和玻璃幕墙的非线性响应超出风荷载或地震单独作用的简单叠加，结构变形为单独作用简单叠加值的110%~134%。结构刚度变化较大的加强层及其邻近1~2层，侧风面负风压较大，玻璃幕墙容易破坏而坠落，设计时需注意加强。     

某超高层办公楼结构设计

介绍了广州琶洲村某超高层办公楼的结构设计要点,指出设计中应依据概念设计方法,通过合理选型和布置,并对结构进行对比计算,针对薄弱环节采取加强措施,以确保各项指标均能满足规范要求,结构满足整体抗震性能目标。     

贵阳某超高层办公楼结构设计

采用基于梁柱塑性铰和剪力墙纤维模型的MIDAS Building软件对某超高层办公楼结构进行了罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,并介绍了针对结构超限情况所采取的相应构造措施以及特殊部位的处理措施,以保证该工程能满足规范规定的抗震设防目标的要求。     

全玻璃幕墙抗风压性能试验研究

本文以某工程全玻璃幕墙抗风压性能实验为例,测得了全玻璃幕墙玻璃肋平面内和玻璃面板的压力差-挠度曲线,并将试验结果与规范JGJ102—2003《玻璃幕墙工程技术规范》的计算结果进行比较,对现行规范中玻璃肋挠度计算进行了探讨,为今后规范的进一步完善和修订做了一些探讨工作。     

单层单向索结构玻璃幕墙的受力性能研究

利用大型有限元分析软件SAP2000介绍了单层单向索结构玻璃幕墙的组成,并对江苏省南通市中国近代第一城展览馆幕墙工程进行了风荷载研究,得出了一些有益的结论,为玻璃幕墙在今后的设计研究积累了丰富的资料。     

某超高层建筑主楼结构选型与分析

对一栋超高层建筑采用三种不同结构体系进行比较,最终确定采用钢框架-支撑结构体系,其中层1～4为型钢混凝土结构。采用SATWE,ETABS程序对结构进行多遇地震作用下的计算,各项计算指标均满足规范要求。并对整体结构进行了弹性动力时程分析补充计算和罕遇地震作用下静力弹塑性分析。计算结果表明,该结构体系是安全可行的。     

某部分框支剪力墙超限高层结构设计

以某结构设计为例,采用基于性能要求的抗震设计方法,提出合理的抗震性能目标、性能水准及实现性能设计的主要方法,对结构进行多遇地震、设防地震及罕遇地震作用下的计算分析,结果表明在不同地震动水准下结构不同部位的水平和竖向构件承载力及变形状态达到了设定的性能目标要求,验证了方案的合理性。     

基于应变的玻璃幕墙结构胶损伤检测研究

本文提出了利用应变测量数据检测隐框玻璃幕墙结构胶损伤的方法,首先测量出幕墙玻璃板在外部激励下振动时各测点的动应变数据,然后综合比较各测点应变数据的变化情况,结构胶损伤的部位处必然对应着相对更大的应变数值,据此便可对结构胶是否损伤和损伤的位置作出准确判断。对一个1m×1m的玻璃板进行了结构胶损伤检测实验,结果表明了所提方法是合理可行的。     

玻璃幕墙横竖龙骨的计算方法

很多从事幕墙设计的设计员，虽然经验很丰富，技术水平很高，但是对于幕墙的受力分析和计算却了解得相当少。本文将结合JGJ102—2003《玻璃幕墙工程技术规范》及工程实例，详细介绍一下幕墙横竖龙骨的受力原理以及龙骨的计算和校核方法。     

玻璃幕墙及采光顶结构设计若干问题探讨

针对玻璃幕墙及采光顶结构设计中作用(荷载)计算、作用效应组合、安全玻璃定义、不同作用下玻璃强度取值、夹层玻璃计算方法、结构胶缝计算方法等,指出了存在的问题,探讨、研究了解决问题的方法或思路,供参考。