超高层建筑横风向气动刚度研究

为了研究超高层建筑横风向气动刚度,进行了多自由度气弹模型试验,以直接测量模型在不同风速下的振动频率,用该频率相对于自振频率的改变量作为气动刚度的评估指标。分析了结构阻尼比、风场粗糙度、模型密度、折算风速、高宽比、涡振位移等因素对气动刚度的影响。结果表明:在共振临界风速附近,气动刚度造成风振频率改变量可达自振频率的10%;频率改变量随折算风速呈“V”字形变化,在折算风速小于8时,频率改变量通常为正,在共振临界风速附近频率改变量最大,折算风速大于12时,频率改变量保持稳定且略小于结构自振频率。由于涡振位移和气动刚度的相互作用,结构阻尼比越小、风场紊流度越小、模型高宽比越大、密度越小则频率改变量随风速变化的“V”字形越尖锐。最后提出了名义折算风速和实际折算风速的概念,并建立了气动刚度的简化估算模型。     

格构式塔架顺风向风振响应简化计算

基于格构式塔架顺风向一阶广义荷载谱解析模型,提出了格构式塔架顺风向风振响应简化计算公式,这些简化公式将求格构式塔架顺风向风振响应的复杂积分变为简便的代数运算.分别应用简化公式和随机振动理论的频域积分计算求得了三种典型格构式塔架顶部位移和加速度均方根响应值,将简化公式计算结果与积分计算结果相比较,相对误差都在5%以内.因此,本文提出的简化公式有较高的精度.     

大跨悬挑屋盖风振响应参与模态分析

根据援巴哈马体育场和援几内亚体育场主看台悬挑屋盖风洞试验数据结果,分析和探讨了采用频域分析法计算大跨度悬挑屋盖风振响应时应考虑的结构模态数和频率范围,得到强风作用下悬挑屋盖结构均方根位移与内力响应随参与计算的模态数和频率范围的变化规律,并从屋盖表面测点风压谱密度的角度解释了这种变化规律。     

高层建筑气动阻尼评估的随机减量技术

通过高层建筑气动弹性风洞试验，测得模型的顺风向、横风向和扭转风向加速度响应时程曲线，并用随机减量技术（RDT）分析、计算得到其气动阻尼，为高层建筑风振计算中气动阻尼的确定提供了方法和依据。     

设置粘弹性阻尼器钢结构高层建筑抗震抗风设计的实用方法

本文提出了设置粘弹性阻尼器的钢结构高层建筑抗震抗风设计的实用方法。文中在导出了设置粘弹性阻尼器高层钢结构的有效阻尼比计算公式的基础上，建立了设置粘弹性阻尼器结构抗震设计反应谱的调整公式和抗风设计风振系数、脉动增大系数的调整公式。从而使设置粘弹性阻尼器钢结构高层建筑的抗震抗风设计可在我国《高层民阻建筑钢结构设计与施工》规程的基础上进行。应用本文方法对设置粘弹性阻尼器的５０层全钢缔构超高层建筑──首都规划大厦主楼的抗震抗风设计的结果表明：粘弹性阻尼器是一种十分有效的减振耗能构件，它有效地减小了结构构件的地震设计内力和结构横风向的风振加速度。对于设置粘弹性阻尼器的高层钢结构，本文提出的抗震抗风设计方法是一种对结构工程师应用十分方便的实用设计方法。     

援莫桑比克国家体育场风荷载相干函数与风致响应分析

援莫桑比克国家体育场屋盖为典型的钢结构大跨度悬挑屋盖,风荷载为其结构设计的主要控制荷载.通过刚性模型表面测压风洞试验,得到了体育场屋盖的风压时程,并以此为基础,计算了屋盖表面各测点的风荷载相干函数,分析了屋盖结构不同区域测点之间表面风荷载相干函数的变化规律.另外,利用结构有限元模型,使用频域方法计算得到了结构的位移与内力均方根响应,分析了屋盖表面风荷载相干函数对风致位移和内力响应的影响以及振型数量和振型交叉项对屋盖风致位移和内力响应的贡献.结果分析表明,在进行结构风致响应计算时,不考虑各测点之间的相干函数,会低估结构的风振响应,不考虑结构振型交叉项的影响,也会导致计算结果较大的误差.     

大型储气罐风洞试验研究

根据某大型储气罐多点同步测压风洞试验数据,分析储气罐表面风压分布情况,并将不同高度处平均风压系数值与规范值进行对比,得出荷载规范所对应值直接用于此类特殊结构将偏于保守的结论;根据随机振动理论,计算出储气罐在脉动风荷载作用下的均方根内力响应值以及均方根位移响应值,并在此基础上对储气罐的计算参与模态的频率范围进行了初步的探讨,可知频率大于3.910 Hz的模态对均方根内力响应值以及均方根位移响应值的贡献基本可忽略不计,同时还发现对于大型储气罐这种特殊结构某几阶频率对响应贡献值相对来说比较大,因此在此类结构响应计算时应特别注意;对该大型储气罐风洞试验数据分析、探讨所得上述结论为将来类似的工程结构进行风致响应的精确计算提供更为准确的参考.     

两种典型结构形式站台雨篷风压特性的风洞试验研究

为了使工程设计人员更好地把握不同结构形式的火车站站台雨篷的抗风性能,以两个实际工程为背景,从不同角度分析比较了两种典型结构形式站台雨篷的风压特性,包括平均风压系数、均方根风压系数、雨篷上下表面风压相关性以及一定保证率下的极值风压峰值因子,得到的结论可为结构设计选型提供参考.     

TTU标模风压数值模拟的雷诺数效应

采用TTU(Texas Tech University Building Model)标准低矮建筑模型为研究对象,基于Fluent的计算流体动力软件平台,分析了网格划分、湍流模型等因素对数值模拟结果的影响,并计算了不同雷诺数下结构表面风压.分析结果表明:各种比例模型下类似网格分布中,保证模型表面y+数值的一致,网格对计算结果的影响有限;不同雷诺数条件对TTU标模屋檐处风压分布影响明显.