支承塔型設備的框架頂橫風向風荷載分析

針對矩形截面的高層建筑物,對不同高寬比和邊長比的9種模型進行風洞實驗,通過對大量數(shù)據(jù)的處理和分析,考察了模型高度、高寬比、邊長比對高層建筑物扭轉風向風力功率譜(扭矩功率譜)的影響規(guī)律,并擬合出了一個以風速、湍流強度、邊長比等為參數(shù)的高層建筑物扭矩功率譜密度函數(shù)的數(shù)學表達式,與試驗結果吻合較好,證明它是合理有效的.

螆風荷載作用下框架內(nèi)力計算： 蒃框架在風荷載作用下的內(nèi)力計算采用d值法。計算時首先將框架各樓層的 層間總剪力vj，按各柱的側移剛度值（d值）在該層總側移剛度所占比例分配到 各柱，即可求得第j層第i柱的層間剪力vij；根據(jù)求得的各柱層間剪力vij和 修正后的反彎點位置y，即可確定柱端彎矩mc上和mc下；由節(jié)點平衡條件，梁 端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點左右梁端彎矩之和按線剛度比例分配，可 求出各梁端彎矩；進而由梁的平衡條件求出梁端剪力；最后，第j層第i柱的軸 力即為其上各層節(jié)點左右梁端剪力代數(shù)和。 肂 （1） （2）蕿一榀框架上風荷載的作用計算： 蒅前面已經(jīng)算出風荷載作用下的一榀框架下每層樓的剪力，但是還要計算出 一品框架下每根柱子分得的剪力vi dij dijvijs j1 ,具體的計算結果見下表: 薃f軸1柱 蒃層數(shù)芁hi(m

《結構程序pkpm應用實訓》開放性實驗資料 1 3.1.3風荷載 建筑物受到的風荷載作用大小，與建筑物所處的地理位置、建筑物的形狀和高度等多種 因素有關，具體計算按照《荷載規(guī)范》第7章執(zhí)行。 1、風荷載標準值計算 垂直于建筑物主體結構表面上的風荷載標準值wk，按照公式（3.1-2）計算： βz——高度z處的風振系數(shù)，主要是考慮風作用的不規(guī)則性，按照《荷載規(guī)范》7.4 要求取值。多層建筑，建筑物高度＜30m，風振系數(shù)近似?。薄?（1）風荷載體型系數(shù)μs 風荷載體型系數(shù)，不但與建筑物的平面外形、高寬比、風向與受風墻面所成的角度有關， 而且還與建筑物的立面處理、周圍建筑物的密集程度和高低等因素有關，一般按照《荷載規(guī) 表3.1.10建筑物體型系數(shù)取值表 μs建筑物體型示意 0.8圓形平面建筑 正多邊形或截角三角形平面建筑 n－多邊形的邊數(shù) 1.

按通常的方法將高層建筑順風向風荷載及風致響應分解為平均、背景和共振三部分。在合理簡化的基礎上提出了形式簡單、與響應類型無關的背景和共振等效風荷載和響應的簡化計算公式。兩個典型數(shù)值算例的計算表明,該法精度很高,是一種很好的實用計算方法。

風荷載作用下的層間位移角作為高層建筑結構控制參數(shù)對設計的經(jīng)濟性有著重要的影響,但不同國家及地區(qū)規(guī)范對層間位移角控制卻不盡相同。世界各地的高層建筑在各自的規(guī)范控制下正常發(fā)揮使用功能,說明各規(guī)范的層間位移角限值均在合理的范圍內(nèi)。針對不同高度的框架結構、框-剪結構、剪力墻結構和框-筒結構在風荷載作用下的層間位移角,取相同結構尺寸、場地條件和風速,將中國大陸地區(qū)規(guī)范與歐洲、美國、澳新、日本、中國臺灣地區(qū)和中國香港地區(qū)等規(guī)范進行分析對比。對于框架結構,發(fā)現(xiàn)歐洲、美國、澳新和中國大陸地區(qū)規(guī)范要求較嚴格,日本、中國臺灣地區(qū)和中國香港地區(qū)規(guī)范要求較寬松；對于以剪力墻為主要抗側力構件的結構,中國大陸地區(qū)規(guī)范要求最嚴格。按中國大陸地區(qū)和中國香港地區(qū)規(guī)范分別對位于中國香港地區(qū)的建筑進行計算和設計,并對其結果進行分析對比,發(fā)現(xiàn)中國大陸地區(qū)規(guī)范要求更嚴格。根據(jù)分析結果,建議中國大陸地區(qū)不區(qū)分結構形式與高度,將風荷載作用下的結構層間位移角限值定為1/450。

1 七、高層建筑（高聳結構）的順風向和橫風向振動 i.概述 順風向和橫風向 順風向---抖振機制 橫風向---機制復雜（高層建筑：紊流+尾流+氣動彈性） 研究方法 順風向： (1)平均風壓（整體型系數(shù)）----準定常風力----隨機振動方法計算--- 振動響應 (2)同步測壓----脈動風力分布---隨機振動方法計算---振動響應（不 能應用于格構式高聳結構） (3)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風荷載---振動響應計算 (4)氣動彈性模型試驗----直接獲得振動響應 橫風向： (1)同步測壓----脈動風力分布---隨機振動方法計算---振動響應（不 能應用于格構式高聳結構） (2)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風荷載---振動響應計算 (3)氣動彈性模型試驗----直接獲得和振動響應 ii、高層建筑風壓分布特性 2．1概述

精品文檔 精品文檔 七、高層建筑（高聳結構）的順風向和橫風向振動 i.概述 順風向和橫風向 順風向---抖振機制 橫風向---機制復雜（高層建筑：紊流+尾流+氣動彈性） 研究方法 順風向： (1)平均風壓（整體型系數(shù)）----準定常風力----隨機振動方法計算--- 振動響應 (2)同步測壓----脈動風力分布---隨機振動方法計算---振動響應（不 能應用于格構式高聳結構） (3)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風荷載---振動響應計算 (4)氣動彈性模型試驗----直接獲得振動響應 橫風向： (1)同步測壓----脈動風力分布---隨機振動方法計算---振動響應（不 能應用于格構式高聳結構） (2)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風荷載---振動響應計算 (3)氣動彈性模型試驗----直接獲得和振動響應 ii、高層建筑風壓分布特性

風荷載標準值 關于風荷載計算 風荷載是高層建筑主要側向荷載之一，結構抗風分析（包括荷載，內(nèi)力，位移，加速度等）是高層建筑設 計計算的重要因素。 脈動風和穩(wěn)定風 風荷載在建筑物表面是不均勻的，它具有靜力作用（長周期哦部分）和動力作用（短周期部分）的雙重特 點，靜力作用成為穩(wěn)定風，動力部分就是我們經(jīng)常接觸的脈動風。脈動風的作用就是引起高層建筑的振動 （簡稱風振）。 以順風向這一單一角度來分析風載，我們又常常稱靜力穩(wěn)定風為平均風，稱動力脈動風為陣風。平均風對 結構的作用相當于靜力，只要知道平均風的數(shù)值，就可以按結構力學的方法來計算構件內(nèi)力。陣風對結構 的作用是動力的，結構在脈動風的作用下將產(chǎn)生風振。 注意：不管在何種風向下，只要是在結構計算風荷載的理論當中，脈動風一定是一種隨機荷載，所以分析 脈動風對結構的動力作用，不能采用一般確定性的結構動力分析方法，而應以隨機振動理論和概率統(tǒng)計法 為依據(jù)。

弦支穹頂結構風荷載響應研究——弦支穹頂結構是由單層網(wǎng)殼和張拉整體復合而成的空間結構。將水平風荷載和豎向風荷載分別分為靜風荷載和脈動風載。討論了荷載作用下跨度為35.4m和70.8m兩個典型弦支穹項結構的內(nèi)力和位移響應,并與相應的單層網(wǎng)殼進行了對比分析。...

借助計算流體動力學(cfd)大型商業(yè)軟件fluent60,對大氣邊界層內(nèi)由兩平行面板組成的獨柱支承廣告牌的表面風壓進行了研究,發(fā)現(xiàn)結構的雷諾數(shù)敏感性、地貌類別對結構風壓和風致扭矩系數(shù)的影響可以忽略不計。在此基礎上,采用實體和面板兩種組合模式,以c類地貌邊界層剪切流為來流條件,深入研究了這種廣告牌在各種來流方向角下的表面風壓分布,指出了兩種模式下風荷載的差別,得到了結構的總體平均和局部風壓系數(shù),給出了風致剪力和扭矩的計算表達式。建議可供同類結構抗風設計時參考

關于中澳颶風區(qū)風荷載設計異同的比較——從實際工程出發(fā)，應用澳洲風荷載規(guī)范，對處在颶風區(qū)礦山項目中開敞式工業(yè)廠房的風荷載進行分析和計算。同時，比較gb50009—2001{建筑結構荷載規(guī)范》和澳洲風荷載規(guī)范計算風荷載的異同。結果顯示，采用澳洲風荷栽規(guī)范計...

第三部分橫向框架內(nèi)力計算 -23- 二、風作用下的橫向框架(kj-6)內(nèi)力計算 (一)、風作用計算(假定風從左向右吹) 垂直于建筑物表面上的風作用標準值應為：wk=βzμsμzw0。因結構高度 h=15.5m＜30m，故取βz=1.0；對于矩形截面，μs=0.8-(-0.5)=1.3，本建筑物所在 的地面粗糙度為有密集建筑群的大城市市區(qū)，故屬c類，查荷載規(guī)范得μz=0.74。將 風作用換成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，如下表： 層次βzμsz(m)μzw0(kn/m2)a(m2)pw(kn) 51.01.315.10.740.43.41.31 41.01.312.20.740.45.82.23 31.01.39.30.740.45.82.23 21.01.3

第三部分橫向框架內(nèi)力計算 -23- 二、風作用下的橫向框架(kj-6)內(nèi)力計算 (一)、風作用計算(假定風從左向右吹) 垂直于建筑物表面上的風作用標準值應為：wk=βzμsμzw0。因結構高度 h=15.5m＜30m，故取βz=1.0；對于矩形截面，μs=0.8-(-0.5)=1.3，本建筑物所在 的地面粗糙度為有密集建筑群的大城市市區(qū)，故屬c類，查荷載規(guī)范得μz=0.74。將 風作用換成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，如下表： 層次βzμsz(m)μzw0(kn/m2)a(m2)pw(kn) 51.01.315.10.740.43.41.31 41.01.312.20.740.45.82.23 31.01.39.30.740.45.82.23 21.01.3

《建筑結構荷載規(guī)范》-風荷載計算

《建筑結構荷載規(guī)范》-風荷載計算

高層建筑等效靜力風荷載分析

指出風的作用對橋梁結構的強度、剛度和穩(wěn)定性起決定性作用,分析了風荷載對橋梁結構的影響,并針對不同的影響提出了相應的計算分析方法。

以越南首都大廈(vietnamcapitaltower)幕墻工程為實例,詳盡介紹越南標準風荷載的計算過程,比較中越兩國建筑風荷載計算方法,指出兩國規(guī)范對風荷載的計算方法本質上是相同的,給出了越南標準風區(qū)圖中基本風壓值換算成中國規(guī)范的基本風壓值對比表,比較了風壓高度變化系數(shù)、風振系數(shù)取值的差異。最后以工程實例表明,同一條件下建筑圍護結構風荷載中國規(guī)范計算值與越南標準計算值b、c類地貌相差不大,a類地貌中國規(guī)范計算值略大。

研究了超高層建筑在變化的風荷載作用下的振動響應。將風荷載假設為正弦變化的外力,同時考慮了風力做功、動能與建筑自身重力做功。根據(jù)哈密頓原理,得出了橫向振動的控制方程和固有邊界條件。據(jù)此可求得振動頻率的變化,以及橫向振動位移隨著時間和高度坐標尺度的三維走勢。結果表明:橫向振動頻率隨著建筑高度的增加而減小,風力作用下的橫向振動為低頻響應。

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第07卷第10期中國水運vol.7no.10 2007年10月chinawatertransportoctober2007 收稿日期：2007-7-11 作者簡介：蔡志波男（1973—）江漢油田設計院勘察室工程師（433123） 研究方向：巖土工程 高層建筑風荷載及抗風設計 蔡志波 摘要：隨著輕質高強新型建筑材料的不斷涌現(xiàn)，高層建筑不但建筑形式變化多樣，而且結構體型也朝著高大、輕 柔的方向發(fā)展。故風對高層建筑的影響越來越大。所以必須認真對待高層建筑中風荷載。本文通過簡述風的起因、 風的特征、風壓及

輕型門式鋼架結構由于具有質量輕、柔性大、阻尼小的特性,使得其比常見的低矮建筑對風荷載更為敏感。目前分析低矮房屋背景分量等效靜力風荷載較好的方法是荷載響應相關方法(lrc法),但是由于其具有計算繁瑣、與響應位置和類型較復雜等不足而難于直接應用于實際工程。該文應用一種簡化的lrc法-荷載升力相關法(llc法)求解門式剛架結構的背景分量等效風荷載。結合具體的工程算例,采用有限元軟件建立不同屋蓋跨度變截面門式剛架結構的實體模型,選取檁條與屋架的交接處作為施加脈動風荷載的節(jié)點,求解結構在最大升力情況下的等效靜力風荷載,并將結果與按荷載規(guī)范計算所得風載進行對比分析。研究表明:門式剛架輕鋼廠房結構受豎向脈動風的影響不容忽視,在設計中需予以考慮。