高層建筑抗風若干基礎問題及數(shù)據(jù)庫研究.pdf

1、雖然國內(nèi)外風工程學者已經(jīng)對高層建筑的風致響應和等效靜力風荷載進行了大量的研究工作，但仍有一些基礎問題亟待進一步的解決。針對高層建筑抗風規(guī)范中的若干問題，本文在復雜高層建筑的風荷載特性、高層建筑順風向氣動力的豎向相干特性、順橫扭三個方向上的背景等效靜力風荷載分布規(guī)律、典型高層建筑的風向因子、兩建筑物間的綜合干擾因子等方面展開了較為詳細的研究。 高層建筑抗風數(shù)據(jù)庫將大量建筑模型的風洞試驗數(shù)據(jù)進行整理、存儲、在線計算，進而得到結(jié)構(gòu)設計

2、所需的風荷載，并通過Internet向公眾開放，可以大大減少傳統(tǒng)規(guī)范中運用表格、圖表以及擬合公式所帶來的誤差，將作為結(jié)構(gòu)抗風設計的有效手段。本文構(gòu)建了具有自主產(chǎn)權的高層建筑抗風數(shù)據(jù)庫平臺，并給出了具體的操作界面。 全文共分八章和一個附錄，主要內(nèi)容如下： 第一章為緒論，主要介紹了多個高層建筑等效靜力風荷載模型的理論框架和研究現(xiàn)狀、各國風荷載規(guī)范的主要內(nèi)容以及本文的主要工作。 第二章完成了對稱雙塔建筑、立面不規(guī)則建筑

3、等三個高層建筑模型的同步測壓風洞試驗，并根據(jù)風洞試驗結(jié)果分別從幅值和頻域兩個方面對復雜高層建筑的表面風壓、層三分力系數(shù)以及基底彎(扭)矩系數(shù)進行了研究和闡述。詳細分析了對稱雙塔建筑的風致干擾效應以及立面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的風荷載特性。 第三章通過分析典型高層建筑同步測壓試驗的數(shù)據(jù)結(jié)果，擬合了順風向氣動力的豎向相干函數(shù)公式，并與其它幾種常見的風速相干函數(shù)公式進行了對比，結(jié)果表明，根據(jù)本文給出的順風向氣動力相干函數(shù)能比其它相干函數(shù)得到更為準

4、確的風致響應結(jié)果。本章最后還給出了適合于工程應用的風振系數(shù)表格。 第四章首先根據(jù)風洞試驗結(jié)果對荷載響應相關(LRC)法、準平均荷載(QML)法和陣風荷載包絡(GLE)法在順、橫風向以及扭轉(zhuǎn)方向背景等效風荷載描述方法上的實用性進行了驗證，結(jié)果表明對應于基底彎(扭)矩的LRC法能較其它方法更為準確地表述背景等效風荷載的分布規(guī)律。本章最后擬合出了順、橫風向以及扭轉(zhuǎn)方向的背景等效風荷載沿高度的分布公式。 第五章以上海地區(qū)的風速風

5、向聯(lián)合概率密度函數(shù)為例，針對典型高層建筑在不同風向角下的關鍵風致響應，介紹了計算典型高層建筑風向因子的方法，并給出了上海地區(qū)高層建筑風向因子的具體數(shù)值。 第六章以作者所在課題組已有的風致干擾效應的研究成果為基礎，給出了兩建筑物間順風向風致干擾效應的綜合干擾因子，并進行了詳細的參數(shù)分析。結(jié)合順風向的靜力、動力干擾因子及橫風向的動力干擾因子，計算出了兩棟建筑物之間的總體干擾因子，本章最后給出了適合于工程應用的風致干擾效應條款。