風(fēng)洞試驗(yàn)超高層建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振時(shí)程分析

某鋼管混凝土框架混凝土核心筒超高層建筑,結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)荷載十分敏感,風(fēng)環(huán)境較為復(fù)雜。通過風(fēng)洞試驗(yàn)研究了凹角矩形超高層建筑的風(fēng)荷載特性;針對(duì)順風(fēng)荷載、橫向風(fēng)荷載以及扭轉(zhuǎn)風(fēng)荷載,對(duì)比了基于風(fēng)洞數(shù)據(jù)和規(guī)范公式得到的結(jié)構(gòu)反應(yīng),明確本工程規(guī)范公式的適用性;分析了采用風(fēng)洞數(shù)據(jù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的荷載組合,同時(shí)利用風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)振時(shí)程分析,得到結(jié)構(gòu)的舒適度評(píng)價(jià),并與公式結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

某鋼管混凝土框架混凝土核心筒超高層建筑,結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)荷載十分敏感,風(fēng)環(huán)境較為復(fù)雜.通過風(fēng)洞試驗(yàn)研究了凹角矩形超高層建筑的風(fēng)荷載特性;針對(duì)順風(fēng)荷載、橫向風(fēng)荷載以及扭轉(zhuǎn)風(fēng)荷載,對(duì)比了基于風(fēng)洞數(shù)據(jù)和規(guī)范公式得到的結(jié)構(gòu)反應(yīng),明確本工程規(guī)范公式的適用性;分析了采用風(fēng)洞數(shù)據(jù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的荷載組合,同時(shí)利用風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)振時(shí)程分析,得到結(jié)構(gòu)的舒適度評(píng)價(jià),并與公式結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù).

風(fēng)荷載是高層建筑的主要側(cè)向荷載之一,鑒于越來越多的國(guó)外工程設(shè)計(jì)的要求,了解并掌握國(guó)際常用規(guī)范中風(fēng)荷載的計(jì)算分析相關(guān)規(guī)定非常重要。結(jié)合超高層混合結(jié)構(gòu)科威特中央銀行總部大樓,對(duì)美國(guó)規(guī)范風(fēng)荷載的相關(guān)規(guī)定及本工程的風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行介紹和研究,對(duì)類似工程的風(fēng)荷載分析有一定的參考作用。

為充分利用調(diào)諧液體阻尼器（tlcd）的經(jīng)濟(jì)性和調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（tmd）的高效性,提出一種tlcd與tmd相結(jié)合的組合調(diào)諧阻尼器（ctd）,從理論上說明ctd的合理性,推導(dǎo)其運(yùn)動(dòng)方程,引入?yún)f(xié)同損失因子評(píng)價(jià)其減振性能,并與tlcd和tmd的減振效果進(jìn)行對(duì)比分析.研究表明：ctd不同參數(shù)配置時(shí),協(xié)同損失因子不同,可達(dá)35%;相同參數(shù)配置下,ctd減振效果介于tmd和tlcd之間.綜合經(jīng)濟(jì)和效率因素,ctd是一種很有競(jìng)爭(zhēng)力的減振手段,具有廣闊的工程應(yīng)用前景.

依據(jù)某超高層建筑,著重介紹了風(fēng)洞試驗(yàn)的方法,描述了在考慮有、無環(huán)境建筑影響下,該高層建筑一些典型的表面風(fēng)壓特性以及一些測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓隨風(fēng)向角的變化規(guī)律。結(jié)果表明:迎風(fēng)面中上部風(fēng)壓系數(shù)較大,接近1.0;底部部分風(fēng)壓系數(shù)達(dá)到1.0;側(cè)風(fēng)面和背風(fēng)面風(fēng)壓系數(shù)大多為負(fù)值,特別是靠近角落處由于渦旋脫落,其值可達(dá)到-2。環(huán)境建筑對(duì)該高層建筑表面風(fēng)壓的影響較大,特別在建筑中下部。為其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出一些參考。

超高建筑施工組織 超高層建筑結(jié)構(gòu)超高、規(guī)模龐大、功能繁多、系統(tǒng)復(fù)雜、建設(shè)標(biāo) 準(zhǔn)高，所以，其施工具有非常鮮明的特點(diǎn)： （１）規(guī)模龐大，工期成本高。超高層建筑體量巨大，建筑面積達(dá)數(shù) １０萬㎡，所需投資往往達(dá)數(shù)十億元（人民幣），甚至逾百億元， 建設(shè)單位的資金壓力非常大。資金壓力體現(xiàn)在工期成本高，一旦工程 延期往往會(huì)急劇提高投資成本，降低投資收益。 （２）基礎(chǔ)埋置深，施工難度大。為了建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和開發(fā)地下空間 的需要，超高層建筑的基礎(chǔ)埋置都比較深，基坑開挖深度達(dá)２０余 ｍ，有的甚至接近３０ｍ。深基礎(chǔ)施工周期長(zhǎng)、施工安全風(fēng)險(xiǎn)大。 （３）結(jié)構(gòu)超高，施工技術(shù)含量高。超高層建筑較其它建筑最為顯著 的區(qū)別是高度大。目前超高層建筑高度已經(jīng)突破５００ｍ大關(guān)（臺(tái) 北國(guó)際金融中心高達(dá)５０８ｍ），正在朝８００ｍ邁進(jìn)（阿聯(lián)酋 迪拜大廈初步設(shè)計(jì)高７０５ｍ）。有些超高層建筑的高

本文設(shè)計(jì)制作了一外形，剛度，質(zhì)量參數(shù)在一定范圍內(nèi)可調(diào)的通用超高層建筑多自由度氣動(dòng)彈性模，對(duì)其進(jìn)行了一系列的風(fēng)洞試驗(yàn)，并詳細(xì)研究了風(fēng)向，等因素對(duì)超高層建筑風(fēng)致振動(dòng)的影響，得到一和些具參考價(jià)值的結(jié)果，可供我國(guó)有關(guān)規(guī)范修訂時(shí)參考。

將吸氣流動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用在超高層建筑中,用以減小其風(fēng)荷載和抗風(fēng)性能是一項(xiàng)新興的課題,然而現(xiàn)有的研究成果還停留在理論基礎(chǔ)階段,將此方法應(yīng)用在實(shí)際工程中尚需試驗(yàn)的驗(yàn)證。為此文中設(shè)計(jì)了一套吸氣控制系統(tǒng),用以完成上部吸氣控制下超高層建筑剛性模型的測(cè)壓風(fēng)洞試驗(yàn),對(duì)今后開展此項(xiàng)研究工作的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員具有指導(dǎo)和借鑒作用。

以某超高層建筑為研究對(duì)象。采用satwe,etabs兩種程序?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的計(jì)算,同時(shí)還對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的彈性時(shí)程分析。在罕遇地震下,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行推覆分析。還對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行防連續(xù)倒塌分析。

某工程是存在多項(xiàng)基本不規(guī)則項(xiàng)的復(fù)雜超高層建筑,文中采用彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析法,分析結(jié)構(gòu)在罕遏地震作用下的變形特征、構(gòu)件內(nèi)力及剪力墻、連梁、框架柱及框架梁損傷等非線性動(dòng)力響應(yīng);研究結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的整體抗震性能,找出薄弱部位和構(gòu)件,為施工圖設(shè)計(jì)中采取有針對(duì)性的加強(qiáng)措施來實(shí)現(xiàn)\"大震不倒\"的設(shè)防目標(biāo)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

超高層建筑結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向風(fēng)荷載研究——對(duì)于超高層建筑結(jié)構(gòu)，我國(guó)荷載規(guī)范只給出了順風(fēng)向的抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法，對(duì)于橫風(fēng)向風(fēng)荷載則并沒有給出規(guī)定。而在實(shí)際工程中的超高層建筑，有時(shí)橫風(fēng)向風(fēng)荷載遠(yuǎn)大于順風(fēng)項(xiàng)，為控制荷載，因此目前我國(guó)荷載規(guī)范在超結(jié)構(gòu)的橫風(fēng)向抗風(fēng)設(shè)...

本文以超高層建筑為背景,通過三個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)微創(chuàng)新實(shí)例:取消x向框架梁使得公寓兩房變?nèi)?、三房變四房；增設(shè)后施工的抗水平力剪力墻避免直接轉(zhuǎn)換,提升入戶大堂觀感；增加構(gòu)造柱懸挑梁式陽臺(tái),避免采用懸挑板式陽臺(tái)。說明結(jié)構(gòu)微創(chuàng)新可以提高建筑品質(zhì),為住宅項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。

在超高層建筑結(jié)構(gòu)施工過程中,為滿足\"防塵、防噪音、防墜落\"的環(huán)保要求,在原有自主研發(fā)的yazj-15片架式液壓爬模體系的基礎(chǔ)上,研發(fā)了適用于結(jié)構(gòu)全封閉施工的弓弦桁架式液壓模架體系。以上海嘉里中心北塔樓為工程背景,通過對(duì)比傳統(tǒng)提升腳手架體系及其它全封閉圍護(hù)方案,闡述了弓弦桁架式液壓模架體系在全封閉圍護(hù)施工中的優(yōu)越性。

結(jié)合工程實(shí)例,介紹了超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)和難點(diǎn),以及結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容,包括結(jié)構(gòu)體系與布置,采用satwe、etabs有限元程序?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行的多遇地震作用下彈性分析和罕遇地震作用下的靜力彈塑性分析,關(guān)鍵構(gòu)件的承載力分析等。對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題提出了解決方法和思路。

高層建筑風(fēng)振舒適度已受到普遍關(guān)注,目前常采用規(guī)范的經(jīng)驗(yàn)公式和風(fēng)洞模型試驗(yàn)實(shí)測(cè)計(jì)算。但隨著結(jié)構(gòu)體系的復(fù)雜化及采用附加阻尼器減振技術(shù)的日益廣泛化,進(jìn)行結(jié)構(gòu)的風(fēng)振時(shí)程分析是更為簡(jiǎn)單直接和準(zhǔn)確的分析方法。本文采用自回歸濾波法技術(shù),考慮三維空間相關(guān)性,對(duì)具有隨機(jī)性的脈動(dòng)風(fēng)荷載進(jìn)行有效的模擬;通過編制軟件生成風(fēng)壓時(shí)程數(shù)據(jù)并自動(dòng)輸出至結(jié)構(gòu)有限元軟件進(jìn)行風(fēng)振時(shí)程分析,為高層建筑的風(fēng)振控制分析提供了可行的方法;最后,將該風(fēng)動(dòng)力荷載數(shù)值模擬技術(shù)與動(dòng)力時(shí)程分析技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行算例分析驗(yàn)證,經(jīng)過對(duì)比研究表明該風(fēng)振時(shí)程分析方法可應(yīng)用于工程分析與設(shè)計(jì)。

超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1前言超高層建筑具有投資大、使用時(shí)間長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn),對(duì)結(jié)構(gòu)安全性、可靠性及耐久性要求較高,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)超高層建筑結(jié)構(gòu)健康狀況在建筑施工及使用過程中均具有非常重要的意義。施工期間承重構(gòu)件的豎向變形差異會(huì)直接影響施工質(zhì)量超高層建筑中混凝土材料受到徐變和收縮應(yīng)力的影響,產(chǎn)生的彈性變形會(huì)有附加變形,并隨著時(shí)

在重力荷載作用下,高層、超高層建筑結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件壓縮變形差異會(huì)引發(fā)重力荷載向下傳遞過程中的轉(zhuǎn)移,并使結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生附加內(nèi)力,不利于結(jié)構(gòu)受力。為此提出高層建筑重力荷載作用下水平構(gòu)件鉸接調(diào)平設(shè)計(jì)法。在整體結(jié)構(gòu)計(jì)算模型中將所有水平構(gòu)件鉸接(包括去掉斜撐、樓層內(nèi)斜腹桿),重力荷載一次施加,調(diào)整豎向構(gòu)件截面及結(jié)構(gòu)布置,可避免內(nèi)力重分布的影響,較快達(dá)到結(jié)構(gòu)在重力荷載作用下各樓層豎向構(gòu)件(包括各墻及柱)豎向壓縮變形基本一致,在此基礎(chǔ)上計(jì)算模型結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件恢復(fù)剛接(包括安裝斜撐、樓層內(nèi)斜腹桿),進(jìn)入整體結(jié)構(gòu)分析,可有效減小及消除重力荷載作用下豎向構(gòu)件壓縮變形差異導(dǎo)致的較大結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力,保證樓面平整、防止建筑傾斜,利于結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)、合理和建筑物的正常使用。

在科技高速發(fā)展的今天,先進(jìn)的結(jié)構(gòu)理論、高效的計(jì)算技術(shù)、獨(dú)特的試驗(yàn)設(shè)備、新型的施工技術(shù)以及高強(qiáng)、輕質(zhì)的建筑材料,為建筑高度的進(jìn)一步突破創(chuàng)造了有利條件,而人們對(duì)建筑高度的激烈競(jìng)爭(zhēng),更促使了世界建筑高度排行榜的更新?lián)Q代.建筑高度的競(jìng)爭(zhēng)既顯示了各個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,又顯示了人類智慧的高度發(fā)揮.為了正確設(shè)計(jì)高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系,必須對(duì)高層和超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素有足夠的認(rèn)識(shí).本章首先概括闡述高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素,然后介紹高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn),最后,簡(jiǎn)單討論高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇問題.

本塔樓房屋高度149.6m,屬b級(jí)高度超限高層建筑,采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系?；诳拐鹦阅茉O(shè)計(jì)的要求,本工程采用sausage軟件對(duì)塔樓進(jìn)行大震彈塑性時(shí)程分析,獲得了結(jié)構(gòu)層間位移角、層間剪力的分布規(guī)律及各構(gòu)件損傷分布情況。同時(shí)對(duì)大震下的特殊構(gòu)件,如開大洞的樓板、躍層柱等進(jìn)行了補(bǔ)充計(jì)算與分析。根據(jù)大震分析的結(jié)果,對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱部位有針對(duì)性的采取了抗震加強(qiáng)措施,結(jié)構(gòu)整體上能夠滿足預(yù)期性能目標(biāo)d的要求。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,超高層建筑也得到了快速的發(fā)展,但因?yàn)榇祟惤ㄖ哂谐吆筒灰?guī)則的特點(diǎn),導(dǎo)致其設(shè)計(jì)和施工具有較強(qiáng)的復(fù)雜性,這就對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也具有較大的挑戰(zhàn)性.基于此,文章對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求和設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和分析,并結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,從而更好的提高超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量.

文章介紹全壽命周期的含義以及其成本的定義。在全壽命周期成本下,為最大化發(fā)揮超高層建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益,分析了工程實(shí)例,并利用三種不同的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果發(fā)現(xiàn),三種方案應(yīng)用都能夠保障超高層建筑的規(guī)范性,但是,抗震性能、標(biāo)準(zhǔn)層鋼筋用量等不盡相同,最終,基于全壽命周期成本考慮,采用型鋼混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)作為最終設(shè)計(jì)方案。