群體超高層建筑干擾效應(yīng)研究的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題

現(xiàn)代城市中超高層建筑常以群體形式出現(xiàn)。群體建筑的風(fēng)荷載和響應(yīng)特性和單體建筑情況有很大的不同。目前，對(duì)高層建筑的抗風(fēng)研究主要集中在單體建筑，各國(guó)規(guī)范中更少有群體建筑間干擾效應(yīng)的條款。開(kāi)展本項(xiàng)目的研究，對(duì)認(rèn)識(shí)建筑群體尾流抖振規(guī)律和干擾機(jī)理，以及高層建筑的抗風(fēng)設(shè)計(jì)和城市規(guī)劃均具有重要意義。在已有數(shù)年的研究基礎(chǔ)上，本課題將更加深入地研究具有不同截面形狀的兩個(gè)和三個(gè)超高層建筑之間在不同間距、地貌類型下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)荷載和表面風(fēng)壓分布規(guī)律，采用定量而非定性的方法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)這些規(guī)律進(jìn)行歸納和總結(jié)。根據(jù)本項(xiàng)目研究總結(jié)出群體超高層建筑間的風(fēng)干擾規(guī)律，最終期望能給出反映兩個(gè)和三個(gè)超高層建筑間動(dòng)力風(fēng)荷載和表面峰值風(fēng)壓的干擾效應(yīng)的建議條款；同時(shí)針對(duì)問(wèn)題的高度復(fù)雜性，在借助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的基礎(chǔ)上，采用包括Internet技術(shù)在內(nèi)的方法為城市高層建筑的規(guī)劃和抗風(fēng)設(shè)計(jì)提供正確的設(shè)計(jì)理論和快捷的精細(xì)分析手段。 2100433B

本書(shū)研究采用高頻底座力天平技術(shù)和脈動(dòng)測(cè)壓方法，更為詳細(xì)地研究了在不同地貌下不同寬度比和高度比的兩個(gè)建筑物間在不同間距下的干擾效應(yīng)；在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)開(kāi)展了對(duì)三個(gè)高層建筑間整體的靜力、動(dòng)力干擾效應(yīng)和結(jié)構(gòu)典型位置處的風(fēng)壓系數(shù)在受擾后的變化規(guī)律的研究。

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“同濟(jì)博士論叢”編寫(xiě)領(lǐng)導(dǎo)小組

“同濟(jì)博士論叢”編輯委員會(huì)

總序

論叢前言

前言

目錄

第1章 緒論

1.1 研究現(xiàn)狀

1.1.1 干擾問(wèn)題的產(chǎn)生及歷史回顧

1.1.2 基本干擾機(jī)理

1.1.3 干擾影響因素

1.2 已有的相關(guān)規(guī)范條文

1.2.1 ECCS規(guī)范中的有關(guān)內(nèi)容

1.2.2 澳大利亞規(guī)范中的有關(guān)內(nèi)容

1.2.3 ENV規(guī)范中的有關(guān)內(nèi)容

1.2.4 美國(guó)ASCE規(guī)范的規(guī)定

1.2.5 我國(guó)“建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范”的規(guī)定

1.3 已有工作存在的主要不足

1.4 本書(shū)的工作

第2章 相關(guān)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)工況

2.1 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2.1.1 風(fēng)洞

2.1.2 主要測(cè)試設(shè)備

2.2 風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)M技術(shù)

2.2.1 邊界層流場(chǎng)特性

2.2.2 流場(chǎng)模擬結(jié)果

2.2.3 相關(guān)的模型試驗(yàn)技術(shù)

2.2.4 CAARC標(biāo)模試驗(yàn)

2.3 試驗(yàn)工況

2.4 本章小結(jié)

第3章 常規(guī)風(fēng)洞動(dòng)態(tài)測(cè)試分析的信號(hào)畸變分析及修正方法

3.1 概述

3.2 瞬態(tài)脈動(dòng)風(fēng)壓測(cè)試

3.2.1 基本理論及其試驗(yàn)驗(yàn)證

3.2.2 動(dòng)態(tài)氣動(dòng)平均原理

3.2.3 測(cè)壓管路脈動(dòng)風(fēng)壓信號(hào)畸變的通用修正算法

3.2.4 測(cè)壓管路系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

3.3 模態(tài)力測(cè)試

3.3.1 高頻底座測(cè)力天平基本原理

3.3.2 廣義力測(cè)試的誤差分析

3.3.3 應(yīng)用

3.4 本章小結(jié)

第4章 群體高層建筑風(fēng)致干擾試驗(yàn)分析軟件

4.1 概述

4.2 軟件功能

4.2.1 基本編程策略和流程

4.2.2 基本界面和功能簡(jiǎn)介

4.3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的試驗(yàn)數(shù)據(jù)精細(xì)化處理

4.3.1 研究意義

4.3.2 基于徑向基函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

4.3.3 數(shù)據(jù)的精細(xì)化分析

4.4 動(dòng)畫(huà)處理和分析

4.5 其他處理分析方法

4.5.1 回歸分析

4.5.2 映射分析

4.6 本章小結(jié)

第5章 靜力干擾效應(yīng)

5.1 基本配置的結(jié)果與分析

5.1.1 雙建筑試驗(yàn)結(jié)果

5.1.2 三建筑試驗(yàn)結(jié)果分析

5.2 施擾建筑寬度的影響

5.2.1 雙建筑情況

5.2.2 三建筑情況

5.3 施擾建筑高度的影響

5.3.1 雙建筑情況

5.3.2 三建筑配置情況

5.4 群體建筑干擾因子的折減等值分布

5.5 典型測(cè)點(diǎn)平均風(fēng)壓分布特性

5.5.1 雙建筑情況

5.5.2 三建筑情況

5.6 本章小結(jié)

第6章 順風(fēng)向動(dòng)力干擾效應(yīng)

6.1 基本配置的結(jié)果與分析

6.1.1 和現(xiàn)有結(jié)果的比較以及雙建筑配置的結(jié)果

6.1.2 三建筑配置

6.1.3 基本配置干擾因子的包絡(luò)分析

6.2 施擾建筑寬度的影響

6.2.1 雙建筑配置

6.2.2 三建筑配置

6.3 施擾建筑高度的影響

6.3.1 雙建筑配置

6.3.2 三建筑配置

6.4 移動(dòng)網(wǎng)格步長(zhǎng)的影響

6.5 關(guān)于折算風(fēng)速的選取范圍

6.6 本章小結(jié)

第7章 橫風(fēng)向動(dòng)力干擾效應(yīng)

7.1 基本建筑配置的結(jié)果與分析

7.1.1 和現(xiàn)有結(jié)果的比較以及雙建筑配置的結(jié)果

7.1.2 三建筑配置試驗(yàn)結(jié)果分析

7.1.3 基本配置干擾因子的包絡(luò)分析

7.2 施擾建筑寬度的影響

7.2.1 雙建筑情況

7.2.2 三建筑配置情況

7.3 施擾建筑高度的影響

7.3.1 雙建筑情況

7.3.2 三建筑情況

7.4 本章小結(jié)

第8章 局部脈動(dòng)風(fēng)壓分布特性

8.1 基本配置的結(jié)果與分析

8.1.1 雙建筑配置的結(jié)果

8.1.2 三建筑試驗(yàn)結(jié)果分析

8.2 施擾建筑寬度的影響

8.2.1 雙建筑配置情況

8.2.2 三建筑配置情況

8.3 施擾建筑高度的影響

8.3.1 雙建筑配置

8.3.2 三建筑配置情況

8.4 干擾機(jī)理分析

8.4.1 頂部繞流干擾

8.4.2 側(cè)向繞流干擾

8.5 本章小結(jié)

第9章 可供實(shí)際應(yīng)用參考的主要條款

9.1 靜力干擾效應(yīng)

9.1.1 兩個(gè)建筑間的干擾效應(yīng)

9.1.2 三個(gè)建筑間的干擾效應(yīng)

9.1.3 靜力狹管效應(yīng)

9.1.4 施擾建筑大小和高度的影響

9.2 順風(fēng)向動(dòng)力干擾效應(yīng)

9.2.1 基本成因和分析判據(jù)

9.2.2 基本配置情況

9.2.3 施擾建筑截面寬度的影響和尾流渦激共振的臨界風(fēng)速

9.2.4 施擾建筑高度的影響

9.2.5 地貌粗糙度的影響

9.3 橫風(fēng)向動(dòng)力干擾效應(yīng)

9.3.1 基本成因和渦激共振判據(jù)

9.3.2 基本配置情況

9.3.3 施擾建筑截面寬度的影響

9.3.4 施擾建筑高度的影響

9.3.5 地貌粗糙度的影響

9.4 結(jié)構(gòu)表面的脈動(dòng)風(fēng)壓

9.4.1 基本配置情況

9.4.2 截面尺寸的影響

9.4.3 高度影響

9.4.4 地貌影響

9.5 本章小結(jié)

第10章 結(jié)論與展望

10.1 研究總結(jié)

10.1.1 本書(shū)的創(chuàng)新性工作

10.1.2 應(yīng)該澄清的已有研究中的一些片面結(jié)論

10.1.3 主要結(jié)論

10.2 展望

參考文獻(xiàn)

后記

封底 2100433B

在基金項(xiàng)目（51078146）支持下對(duì)超高層建筑風(fēng)效應(yīng)的若干關(guān)鍵問(wèn)題開(kāi)展系統(tǒng)性研究，研究包括以下方面：1). 在邊界層風(fēng)洞中對(duì)正方形平面沿高度方向逐漸收縮的楔形外形超高層建筑進(jìn)行一系列細(xì)致的風(fēng)洞試驗(yàn)，分析其氣動(dòng)荷載和峰值響應(yīng)特征，研究切角以及局部氣動(dòng)措施(LAS)對(duì)結(jié)構(gòu)氣動(dòng)荷載和響應(yīng)的影響；2). 在對(duì)廣州西塔(GWT)、深圳京基100(KK100)和天津高銀117大樓(TJ 117)的氣動(dòng)荷載特性進(jìn)行細(xì)致對(duì)比的基礎(chǔ)上，采用LAS對(duì)其風(fēng)振響應(yīng)和風(fēng)致荷載進(jìn)行控制并與調(diào)制阻尼器(TMD)方法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比；3). 對(duì)KK100實(shí)施了系列的全氣動(dòng)彈性模型試驗(yàn)，識(shí)別該建筑的氣動(dòng)阻尼特性，進(jìn)行了基于TMD的風(fēng)振控制試驗(yàn)；4). 完成另外3棟超高層建筑天津周大福濱海中心(530m)、華潤(rùn)深圳灣總部大樓(高400m)和長(zhǎng)沙天空之城(838m)的風(fēng)洞試驗(yàn)研究。項(xiàng)目的主要貢獻(xiàn)在于以下幾個(gè)方面： 通過(guò)大量的風(fēng)洞試驗(yàn)和細(xì)致的分析揭示了氣動(dòng)抗風(fēng)措施的減振機(jī)理，總結(jié)出LAS的局限性和適應(yīng)性，明確影響超高建筑橫風(fēng)效應(yīng)的外形因素，推薦采取LAS位置的取值建議；發(fā)現(xiàn)采用LAS在GWT上可以得到接近TMD方法的減振效果，相比TMD實(shí)施所需要的高成本，LAS是一種較為為經(jīng)濟(jì)易行的方法。此外，提出一種基于諧波激勵(lì)法(HEM)的超大結(jié)構(gòu)在多TMD在風(fēng)作用響應(yīng)的快速算法；研制可用于超高層建筑氣動(dòng)彈性試驗(yàn)的數(shù)字化氣彈天平(DAEB)，它具有模型結(jié)構(gòu)阻尼和剛度數(shù)字化可控、結(jié)構(gòu)質(zhì)量配置簡(jiǎn)單等創(chuàng)新點(diǎn)。DAEB已初步用于天空之城的氣動(dòng)彈性試驗(yàn)。 迄今為止發(fā)表論文8篇，2篇論文已錄用。 2100433B