高層建筑與大型構(gòu)筑物抗風(fēng)研究.pdf

1、隨著社會的不斷發(fā)展，城市的高層建筑和大型構(gòu)筑物越來越多。由于高層建筑和大型構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)具有高度高、阻尼小、柔度大，且質(zhì)量較輕等特點，使得其自振頻率與風(fēng)的卓越頻率十分接近，因此對風(fēng)荷載的敏感性就會比較大，從而使得風(fēng)荷載成為高層建筑和大型構(gòu)筑物在進(jìn)行設(shè)計時的主要控制荷載之一。由于高層建筑發(fā)展迅速、造型日趨復(fù)雜，風(fēng)致災(zāi)害也常年發(fā)生，因此對于高層建筑風(fēng)效應(yīng)的研究已經(jīng)成為備受學(xué)者們青睞的研究內(nèi)容之一。故本文中以高層建筑物為工程背景進(jìn)行風(fēng)洞試驗，并根

2、據(jù)試驗數(shù)據(jù)對高層建筑的風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行了計算與分析:
　　首先，由于高層建筑日趨多樣性，有許多高層建筑在平面上是非對稱的，其振型也是非正交的，其高階振型對于風(fēng)致響應(yīng)的影響比較大，在計算分析中應(yīng)該予以考慮。因此本文中以某高層建筑為工程背景，并結(jié)合風(fēng)洞試驗所測得的建筑表面各測點處的風(fēng)壓時程數(shù)據(jù)，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)的分析，重點研究了非正交振型的影響。研究結(jié)果表明:對于體型非對稱、振型非正交的高層建筑物，只考慮第1階振型計算風(fēng)致響應(yīng)時可能會產(chǎn)生

3、比較大的誤差，其前幾階振型對于結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)均有比較大的影響。
　　其次，風(fēng)致內(nèi)壓在建筑結(jié)構(gòu)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計中占有較大的比重，內(nèi)壓與外壓的共同作用將導(dǎo)致顯著的峰值風(fēng)荷載，進(jìn)而造成低矮房屋、大跨結(jié)構(gòu)屋蓋和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞。為此，本文以溫州某高層建筑為原型，開展了建筑某中間樓層風(fēng)致內(nèi)壓的風(fēng)洞試驗。試驗過程中保留了模型內(nèi)樓板及樓板上隔墻設(shè)置，通過立面開孔和內(nèi)部隔墻的門洞，保證空氣的流動，分析了開孔面積大小和來流風(fēng)向角對立面內(nèi)外壓及樓板內(nèi)

4、壓的影響。對高層建筑風(fēng)致內(nèi)壓特性的研究，能夠為高層建筑表面風(fēng)荷載的確定及其抗風(fēng)設(shè)計提供參考。
　　本文還對大型構(gòu)筑物煤氣柜的風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行了相關(guān)研究。煤氣柜是一種重要的工業(yè)構(gòu)筑物，可以存儲幾十萬立方的煤氣，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，其抗風(fēng)性能直接關(guān)系到企業(yè)的正常生產(chǎn)和城市居民的正常生活，甚至是社會的安定與安全。因此，開展煤氣柜抗風(fēng)問題的研究有重要的工程意義。本文基于臺風(fēng)“丹娜絲”影響我國期間對于某地的一座30萬m3煤氣柜進(jìn)行風(fēng)致響應(yīng)的現(xiàn)