支承塔型設(shè)備的框架頂橫風(fēng)向風(fēng)荷載分析

針對(duì)矩形截面的高層建筑物,對(duì)不同高寬比和邊長(zhǎng)比的9種模型進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)的處理和分析,考察了模型高度、高寬比、邊長(zhǎng)比對(duì)高層建筑物扭轉(zhuǎn)風(fēng)向風(fēng)力功率譜(扭矩功率譜)的影響規(guī)律,并擬合出了一個(gè)以風(fēng)速、湍流強(qiáng)度、邊長(zhǎng)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(xué)表達(dá)式,與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,證明它是合理有效的.

螆風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算： 蒃框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算采用d值法。計(jì)算時(shí)首先將框架各樓層的 層間總剪力vj，按各柱的側(cè)移剛度值（d值）在該層總側(cè)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(diǎn)位置y，即可確定柱端彎矩mc上和mc下；由節(jié)點(diǎn)平衡條件，梁 端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點(diǎn)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(jìn)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(diǎn)左右梁端剪力代數(shù)和。 肂 （1） （2）蕿一榀框架上風(fēng)荷載的作用計(jì)算： 蒅前面已經(jīng)算出風(fēng)荷載作用下的一榀框架下每層樓的剪力，但是還要計(jì)算出 一品框架下每根柱子分得的剪力vi dij dijvijs j1 ,具體的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表: 薃f軸1柱 蒃層數(shù)芁hi(m

《結(jié)構(gòu)程序pkpm應(yīng)用實(shí)訓(xùn)》開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)資料 1 3.1.3風(fēng)荷載 建筑物受到的風(fēng)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(guān)，具體計(jì)算按照《荷載規(guī)范》第7章執(zhí)行。 1、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 垂直于建筑物主體結(jié)構(gòu)表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk，按照公式（3.1-2）計(jì)算： βz——高度z處的風(fēng)振系數(shù)，主要是考慮風(fēng)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(fēng)振系數(shù)近似?。?。 （1）風(fēng)荷載體型系數(shù)μs 風(fēng)荷載體型系數(shù)，不但與建筑物的平面外形、高寬比、風(fēng)向與受風(fēng)墻面所成的角度有關(guān)， 而且還與建筑物的立面處理、周?chē)ㄖ锏拿芗潭群透叩偷纫蛩赜嘘P(guān)，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(fēng)向風(fēng)荷載及風(fēng)致響應(yīng)分解為平均、背景和共振三部分。在合理簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上提出了形式簡(jiǎn)單、與響應(yīng)類(lèi)型無(wú)關(guān)的背景和共振等效風(fēng)荷載和響應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。兩個(gè)典型數(shù)值算例的計(jì)算表明,該法精度很高,是一種很好的實(shí)用計(jì)算方法。

風(fēng)荷載作用下的層間位移角作為高層建筑結(jié)構(gòu)控制參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性有著重要的影響,但不同國(guó)家及地區(qū)規(guī)范對(duì)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(shuō)明各規(guī)范的層間位移角限值均在合理的范圍內(nèi)。針對(duì)不同高度的框架結(jié)構(gòu)、框-剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框-筒結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的層間位移角,取相同結(jié)構(gòu)尺寸、場(chǎng)地條件和風(fēng)速,將中國(guó)大陸地區(qū)規(guī)范與歐洲、美國(guó)、澳新、日本、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)和中國(guó)香港地區(qū)等規(guī)范進(jìn)行分析對(duì)比。對(duì)于框架結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)歐洲、美國(guó)、澳新和中國(guó)大陸地區(qū)規(guī)范要求較嚴(yán)格,日本、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)和中國(guó)香港地區(qū)規(guī)范要求較寬松；對(duì)于以剪力墻為主要抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),中國(guó)大陸地區(qū)規(guī)范要求最嚴(yán)格。按中國(guó)大陸地區(qū)和中國(guó)香港地區(qū)規(guī)范分別對(duì)位于中國(guó)香港地區(qū)的建筑進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì),并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比,發(fā)現(xiàn)中國(guó)大陸地區(qū)規(guī)范要求更嚴(yán)格。根據(jù)分析結(jié)果,建議中國(guó)大陸地區(qū)不區(qū)分結(jié)構(gòu)形式與高度,將風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)層間位移角限值定為1/450。

1 七、高層建筑（高聳結(jié)構(gòu)）的順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動(dòng) i.概述 順風(fēng)向和橫風(fēng)向 順風(fēng)向---抖振機(jī)制 橫風(fēng)向---機(jī)制復(fù)雜（高層建筑：紊流+尾流+氣動(dòng)彈性） 研究方法 順風(fēng)向： (1)平均風(fēng)壓（整體型系數(shù)）----準(zhǔn)定常風(fēng)力----隨機(jī)振動(dòng)方法計(jì)算--- 振動(dòng)響應(yīng) (2)同步測(cè)壓----脈動(dòng)風(fēng)力分布---隨機(jī)振動(dòng)方法計(jì)算---振動(dòng)響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (3)高頻動(dòng)態(tài)測(cè)力天平---一階廣義風(fēng)荷載---振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算 (4)氣動(dòng)彈性模型試驗(yàn)----直接獲得振動(dòng)響應(yīng) 橫風(fēng)向： (1)同步測(cè)壓----脈動(dòng)風(fēng)力分布---隨機(jī)振動(dòng)方法計(jì)算---振動(dòng)響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (2)高頻動(dòng)態(tài)測(cè)力天平---一階廣義風(fēng)荷載---振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算 (3)氣動(dòng)彈性模型試驗(yàn)----直接獲得和振動(dòng)響應(yīng) ii、高層建筑風(fēng)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(jié)構(gòu)）的順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動(dòng) i.概述 順風(fēng)向和橫風(fēng)向 順風(fēng)向---抖振機(jī)制 橫風(fēng)向---機(jī)制復(fù)雜（高層建筑：紊流+尾流+氣動(dòng)彈性） 研究方法 順風(fēng)向： (1)平均風(fēng)壓（整體型系數(shù)）----準(zhǔn)定常風(fēng)力----隨機(jī)振動(dòng)方法計(jì)算--- 振動(dòng)響應(yīng) (2)同步測(cè)壓----脈動(dòng)風(fēng)力分布---隨機(jī)振動(dòng)方法計(jì)算---振動(dòng)響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (3)高頻動(dòng)態(tài)測(cè)力天平---一階廣義風(fēng)荷載---振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算 (4)氣動(dòng)彈性模型試驗(yàn)----直接獲得振動(dòng)響應(yīng) 橫風(fēng)向： (1)同步測(cè)壓----脈動(dòng)風(fēng)力分布---隨機(jī)振動(dòng)方法計(jì)算---振動(dòng)響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (2)高頻動(dòng)態(tài)測(cè)力天平---一階廣義風(fēng)荷載---振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算 (3)氣動(dòng)彈性模型試驗(yàn)----直接獲得和振動(dòng)響應(yīng) ii、高層建筑風(fēng)壓分布特性

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 關(guān)于風(fēng)荷載計(jì)算 風(fēng)荷載是高層建筑主要側(cè)向荷載之一，結(jié)構(gòu)抗風(fēng)分析（包括荷載，內(nèi)力，位移，加速度等）是高層建筑設(shè) 計(jì)計(jì)算的重要因素。 脈動(dòng)風(fēng)和穩(wěn)定風(fēng) 風(fēng)荷載在建筑物表面是不均勻的，它具有靜力作用（長(zhǎng)周期哦部分）和動(dòng)力作用（短周期部分）的雙重特 點(diǎn)，靜力作用成為穩(wěn)定風(fēng)，動(dòng)力部分就是我們經(jīng)常接觸的脈動(dòng)風(fēng)。脈動(dòng)風(fēng)的作用就是引起高層建筑的振動(dòng) （簡(jiǎn)稱(chēng)風(fēng)振）。 以順風(fēng)向這一單一角度來(lái)分析風(fēng)載，我們又常常稱(chēng)靜力穩(wěn)定風(fēng)為平均風(fēng)，稱(chēng)動(dòng)力脈動(dòng)風(fēng)為陣風(fēng)。平均風(fēng)對(duì) 結(jié)構(gòu)的作用相當(dāng)于靜力，只要知道平均風(fēng)的數(shù)值，就可以按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法來(lái)計(jì)算構(gòu)件內(nèi)力。陣風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu) 的作用是動(dòng)力的，結(jié)構(gòu)在脈動(dòng)風(fēng)的作用下將產(chǎn)生風(fēng)振。 注意：不管在何種風(fēng)向下，只要是在結(jié)構(gòu)計(jì)算風(fēng)荷載的理論當(dāng)中，脈動(dòng)風(fēng)一定是一種隨機(jī)荷載，所以分析 脈動(dòng)風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力作用，不能采用一般確定性的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析方法，而應(yīng)以隨機(jī)振動(dòng)理論和概率統(tǒng)計(jì)法 為依據(jù)。

弦支穹頂結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載響應(yīng)研究——弦支穹頂結(jié)構(gòu)是由單層網(wǎng)殼和張拉整體復(fù)合而成的空間結(jié)構(gòu)。將水平風(fēng)荷載和豎向風(fēng)荷載分別分為靜風(fēng)荷載和脈動(dòng)風(fēng)載。討論了荷載作用下跨度為35.4m和70.8m兩個(gè)典型弦支穹項(xiàng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移響應(yīng),并與相應(yīng)的單層網(wǎng)殼進(jìn)行了對(duì)比分析。...

借助計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(cfd)大型商業(yè)軟件fluent60,對(duì)大氣邊界層內(nèi)由兩平行面板組成的獨(dú)柱支承廣告牌的表面風(fēng)壓進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的雷諾數(shù)敏感性、地貌類(lèi)別對(duì)結(jié)構(gòu)風(fēng)壓和風(fēng)致扭矩系數(shù)的影響可以忽略不計(jì)。在此基礎(chǔ)上,采用實(shí)體和面板兩種組合模式,以c類(lèi)地貌邊界層剪切流為來(lái)流條件,深入研究了這種廣告牌在各種來(lái)流方向角下的表面風(fēng)壓分布,指出了兩種模式下風(fēng)荷載的差別,得到了結(jié)構(gòu)的總體平均和局部風(fēng)壓系數(shù),給出了風(fēng)致剪力和扭矩的計(jì)算表達(dá)式。建議可供同類(lèi)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)參考

關(guān)于中澳颶風(fēng)區(qū)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)異同的比較——從實(shí)際工程出發(fā)，應(yīng)用澳洲風(fēng)荷載規(guī)范，對(duì)處在颶風(fēng)區(qū)礦山項(xiàng)目中開(kāi)敞式工業(yè)廠房的風(fēng)荷載進(jìn)行分析和計(jì)算。同時(shí)，比較gb50009—2001{建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》和澳洲風(fēng)荷載規(guī)范計(jì)算風(fēng)荷載的異同。結(jié)果顯示，采用澳洲風(fēng)荷栽規(guī)范計(jì)...

第三部分橫向框架內(nèi)力計(jì)算 -23- 二、風(fēng)作用下的橫向框架(kj-6)內(nèi)力計(jì)算 (一)、風(fēng)作用計(jì)算(假定風(fēng)從左向右吹) 垂直于建筑物表面上的風(fēng)作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為：wk=βzμsμzw0。因結(jié)構(gòu)高度 h=15.5m＜30m，故取βz=1.0；對(duì)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(lèi)，查荷載規(guī)范得μz=0.74。將 風(fēng)作用換成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)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(jì)算 -23- 二、風(fēng)作用下的橫向框架(kj-6)內(nèi)力計(jì)算 (一)、風(fēng)作用計(jì)算(假定風(fēng)從左向右吹) 垂直于建筑物表面上的風(fēng)作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為：wk=βzμsμzw0。因結(jié)構(gòu)高度 h=15.5m＜30m，故取βz=1.0；對(duì)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(lèi)，查荷載規(guī)范得μz=0.74。將 風(fēng)作用換成作用于框架每層節(jié)點(diǎn)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(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》-風(fēng)荷載計(jì)算

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》-風(fēng)荷載計(jì)算

高層建筑等效靜力風(fēng)荷載分析

指出風(fēng)的作用對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性起決定性作用,分析了風(fēng)荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響,并針對(duì)不同的影響提出了相應(yīng)的計(jì)算分析方法。

以越南首都大廈(vietnamcapitaltower)幕墻工程為實(shí)例,詳盡介紹越南標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載的計(jì)算過(guò)程,比較中越兩國(guó)建筑風(fēng)荷載計(jì)算方法,指出兩國(guó)規(guī)范對(duì)風(fēng)荷載的計(jì)算方法本質(zhì)上是相同的,給出了越南標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)區(qū)圖中基本風(fēng)壓值換算成中國(guó)規(guī)范的基本風(fēng)壓值對(duì)比表,比較了風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)振系數(shù)取值的差異。最后以工程實(shí)例表明,同一條件下建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載中國(guó)規(guī)范計(jì)算值與越南標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算值b、c類(lèi)地貌相差不大,a類(lèi)地貌中國(guó)規(guī)范計(jì)算值略大。

研究了超高層建筑在變化的風(fēng)荷載作用下的振動(dòng)響應(yīng)。將風(fēng)荷載假設(shè)為正弦變化的外力,同時(shí)考慮了風(fēng)力做功、動(dòng)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(dòng)的控制方程和固有邊界條件。據(jù)此可求得振動(dòng)頻率的變化,以及橫向振動(dòng)位移隨著時(shí)間和高度坐標(biāo)尺度的三維走勢(shì)。結(jié)果表明:橫向振動(dòng)頻率隨著建筑高度的增加而減小,風(fēng)力作用下的橫向振動(dòng)為低頻響應(yīng)。

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第07卷第10期中國(guó)水運(yùn)vol.7no.10 2007年10月chinawatertransportoctober2007 收稿日期：2007-7-11 作者簡(jiǎn)介：蔡志波男（1973—）江漢油田設(shè)計(jì)院勘察室工程師（433123） 研究方向：巖土工程 高層建筑風(fēng)荷載及抗風(fēng)設(shè)計(jì) 蔡志波 摘要：隨著輕質(zhì)高強(qiáng)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(jié)構(gòu)體型也朝著高大、輕 柔的方向發(fā)展。故風(fēng)對(duì)高層建筑的影響越來(lái)越大。所以必須認(rèn)真對(duì)待高層建筑中風(fēng)荷載。本文通過(guò)簡(jiǎn)述風(fēng)的起因、 風(fēng)的特征、風(fēng)壓及

輕型門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)由于具有質(zhì)量輕、柔性大、阻尼小的特性,使得其比常見(jiàn)的低矮建筑對(duì)風(fēng)荷載更為敏感。目前分析低矮房屋背景分量等效靜力風(fēng)荷載較好的方法是荷載響應(yīng)相關(guān)方法(lrc法),但是由于其具有計(jì)算繁瑣、與響應(yīng)位置和類(lèi)型較復(fù)雜等不足而難于直接應(yīng)用于實(shí)際工程。該文應(yīng)用一種簡(jiǎn)化的lrc法-荷載升力相關(guān)法(llc法)求解門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的背景分量等效風(fēng)荷載。結(jié)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(mén)式剛架結(jié)構(gòu)的實(shí)體模型,選取檁條與屋架的交接處作為施加脈動(dòng)風(fēng)荷載的節(jié)點(diǎn),求解結(jié)構(gòu)在最大升力情況下的等效靜力風(fēng)荷載,并將結(jié)果與按荷載規(guī)范計(jì)算所得風(fēng)載進(jìn)行對(duì)比分析。研究表明:門(mén)式剛架輕鋼廠房結(jié)構(gòu)受豎向脈動(dòng)風(fēng)的影響不容忽視,在設(shè)計(jì)中需予以考慮。