某超限高層建筑風(fēng)荷載及風(fēng)致振動研究.pdf

1、風(fēng)荷載是高層建筑主要控制性設(shè)計荷載，其引起覆面結(jié)構(gòu)受力的同時，也導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生復(fù)雜的風(fēng)振響應(yīng)。目前，隨著輕質(zhì)高強材料的不斷應(yīng)用，大量具有復(fù)雜體型的高層建筑相繼涌現(xiàn)，高、柔成為建筑主要特點的同時，其結(jié)構(gòu)自振頻率也更接近于脈動風(fēng)的卓越頻率，因此在風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)也更加顯著。如何準(zhǔn)確分析建筑表面風(fēng)壓分布與風(fēng)荷載作用特點，并深入掌握結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)規(guī)律，成為高層建筑進行有效抗風(fēng)設(shè)計的必要前提。
　　對于超限高層建筑抗風(fēng)設(shè)計，我國現(xiàn)

2、行規(guī)范尚未給出明確的特別規(guī)定，且涉及風(fēng)振響應(yīng)計算時僅考慮一階振型影響。針對上述問題，本文在廣泛借鑒國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合某超限高層建筑的設(shè)計，開展以下研究工作:
　　1.基于RANS時均CFD方法，采用RNG k-ε湍流模型，對某超限高層建筑的風(fēng)場進行模擬，分析獲取不同風(fēng)向下建筑表面風(fēng)壓分布特性。分析結(jié)果表明，風(fēng)壓分布與風(fēng)向有關(guān)，斜風(fēng)向下該超限高層建筑表面負(fù)壓出現(xiàn)最大值且均出現(xiàn)于拐角處，而各工況下建筑立面正壓最大值基本相同。

3、
　　2.基于Kaimal脈動風(fēng)速譜，并采用線性濾波法，模擬生成作用于超限高層建筑的脈動風(fēng)荷載時程。模擬過程表明，通過Matlab軟件采用線性濾波法并運用Kaimal風(fēng)速譜可以較好的生成所需的脈動風(fēng)荷載。
　　3.基于Midas Gen有限元軟件，對某超限高層建筑順風(fēng)向風(fēng)振進行時程分析。通過對Midas Gen在不同振型下獲得的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移和加速度與PKPM計算結(jié)果進行分析比較，結(jié)果表明:對超限高層建筑進行風(fēng)振時程分析，可