复杂体型高层建筑单体和双塔时风荷载

第07卷第10期中国水运vol.7no.10 2007年10月chinawatertransportoctober2007 收稿日期：2007-7-11 作者简介：蔡志波男（1973—）江汉油田设计院勘察室工程师（433123） 研究方向：岩土工程 高层建筑风荷载及抗风设计 蔡志波 摘要：随着轻质高强新型建筑材料的不断涌现，高层建筑不但建筑形式变化多样，而且结构体型也朝着高大、轻 柔的方向发展。故风对高层建筑的影响越来越大。所以必须认真对待高层建筑中风荷载。本文通过简述风的起因、 风的特征、风压及

1 七、高层建筑（高耸结构）的顺风向和横风向振动 i.概述 顺风向和横风向 顺风向---抖振机制 横风向---机制复杂（高层建筑：紊流+尾流+气动弹性） 研究方法 顺风向： (1)平均风压（整体型系数）----准定常风力----随机振动方法计算--- 振动响应 (2)同步测压----脉动风力分布---随机振动方法计算---振动响应（不 能应用于格构式高耸结构） (3)高频动态测力天平---一阶广义风荷载---振动响应计算 (4)气动弹性模型试验----直接获得振动响应 横风向： (1)同步测压----脉动风力分布---随机振动方法计算---振动响应（不 能应用于格构式高耸结构） (2)高频动态测力天平---一阶广义风荷载---振动响应计算 (3)气动弹性模型试验----直接获得和振动响应 ii、高层建筑风压分布特性 2．1概述

精品文档 精品文档 七、高层建筑（高耸结构）的顺风向和横风向振动 i.概述 顺风向和横风向 顺风向---抖振机制 横风向---机制复杂（高层建筑：紊流+尾流+气动弹性） 研究方法 顺风向： (1)平均风压（整体型系数）----准定常风力----随机振动方法计算--- 振动响应 (2)同步测压----脉动风力分布---随机振动方法计算---振动响应（不 能应用于格构式高耸结构） (3)高频动态测力天平---一阶广义风荷载---振动响应计算 (4)气动弹性模型试验----直接获得振动响应 横风向： (1)同步测压----脉动风力分布---随机振动方法计算---振动响应（不 能应用于格构式高耸结构） (2)高频动态测力天平---一阶广义风荷载---振动响应计算 (3)气动弹性模型试验----直接获得和振动响应 ii、高层建筑风压分布特性

高层建筑等效静力风荷载分析

第27卷　第1期 2005年2月 　　　　　 三峡大学学报(自然科学版) jofchinathreegorgesuniv.(naturalsciences) 　　　　　vol.27no.1 feb.2005 收稿日期:2004212223 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59678050) 作者简介:梁枢果(1950-),男,教授,博士生导师. y形平面高层建筑风荷载研究 梁枢果1　田　唯1　刘胜春2　李明水3 (1.武汉大学土木建筑工程学院,武汉　430072;2.北京良乡电力建筑研究院,北京　102401;3.中国空气动力 研究与发展中心,四川绵阳　621000) 摘要:介绍了y形平面高层建筑结构刚性模型在均匀流场和紊流场中三种风向角下的三维风荷载 风洞试验结果,分析了y

高层建筑局部构件的风荷载效应——高层建筑中局部构件的质量在总体结构分析时，往往作为静荷载加到各层楼面，这在动力分析中相当于局部构件与主体刚结，与实际情况比较吻合。尽管它们之间可有弹性变形，但这种变形状态对于主体结构的动力特性的影响极其微小。因...

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　　收稿日期:2005-05-11 　　作者简介:张建国(1974-),男,在职博士生,厦门大学土木工程系讲师,主要从事结构工程研究. 文章编号:167124229(2005)0620532205 高层建筑静力等效风荷载研究 张建国1,2,顾　明1,张永山3 (1.同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海　200092;2.厦门大学土木工程系,福建厦门　361005; 3.广州大学土木工程学院,广东广州　510006) 摘　要:静力等效风荷载是联系风工程师和结构工程师的纽带,在国内外的风荷载规范中都具有重要意义.文 章系统地介绍了国内外对高层建筑静力等效风荷载的研究成果,阐述了各种静力等效风荷载的物理意义,比较 了各自的优缺点,以供我国有关研究和设计人员参考. 关键词:高层建筑;静力

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基于fluent软件,采用雷诺应力模型rsm对六种不同体型的联体型双塔建筑物的静力风荷载进行了数值计算。研究了不同体型双塔间的静力干扰效应,顺、横风向和扭转方向的无量纲荷载系数等问题。分析表明,当风向角为0°且间距较近时,下游建筑位于上游建筑的尾流边界内,抑制了上游建筑尾流的发展,因此上游建筑的平均风荷载较单体时有所减小,而下游建筑的"遮挡效应"则非常显著。由于角部的处理,延缓了上游建筑气流的分离和再附,上游建筑的平均弯矩干扰因子ifm均小于尖角模型的相应值,而下游建筑的ifm均大于尖角模型的相应值。

通过风洞试验研究了截面为切角曲边三角形的连体双塔高层建筑的风荷载特性,并作单塔试验比较。将风压沿截面进行积分求出沿坐标轴方向的合力,然后反算为沿坐标轴方向的整体体型系数。结果显示:风压沿高度变化不大,整体体型系数沿高度递减。单塔最大体型系数对应风向角比坐标轴偏15°。双塔连线方向(x向)体型系数上游塔略小于单塔情形,下游塔基本为零,y向的体型系数略小于单塔y向的,连体部分体型系数达2.2。根据规范和试验结果,提出了类似工程合理的取值建议。

采用可实现的k-ε湍流模型,对处于b类地貌风场中复杂体型的双塔建筑进行了风荷载和风场的数值模拟,计算得出了建筑周围的流场分布和建筑表面各测点的风压,与风洞试验结果比较表明,数值模拟方法具有较好的精度,可用于复杂体型的双塔建筑的静力干扰研究。着重讨论了双塔建筑物之间的狭缝效应,结果表明,并列布置时,干扰作用只发生在相邻建筑物的侧风面,对相邻建筑物的迎风面影响很小,干扰作用的大小与建筑物的间距有关。

高层建筑的等效设计风荷载与风振响应研究——基于某典型高层建筑详细的风洞试验结果，计算分析了该结构的基础等效静风荷载及结构顶部峰值加速度响应，与前期的风洞试验结果相对比，评估了不同风洞试验条件和周边建筑对试验结果的影响，获得的结果可以用于此结构...

分析了某高层建筑的多通道同步测压风洞试验。利用随机振动理论计算了结构等效静力风荷载,分析了风荷载随风向的变化关系,计算了结构顶部峰值加速度响应,对居住者舒适度进行了评价。

基于某典型高层建筑详细的风洞试验结果,计算分析了该结构的基础等效静风荷载及结构顶部峰值加速度响应,与前期的风洞试验结果相对比,评估了不同风洞试验条件和周边建筑对试验结果的影响,获得的结果可以用于此结构的抗风设计以及居住者舒适度评估。

从悬臂梁振动理论出发,讨论了高层建筑风响应的计算以及在风洞中利用高频天平测量高层建筑风荷载的原理,并进一步分析讨论了沿建筑物高度分布的平均风力、脉动风力、风致振动惯性力以及建筑结构设计所需要的等效静态风荷载的确定问题,指出了所提方法的局限性和应用范围,可为高层建筑结构设计中的风荷载确定提供参考.分析结果表明,求沿高层建筑高度分布的等效静态风荷载的方法适用于顺风向风力,在应用于横风向风力时由于涡脱落力的影响有理论误差.

复杂体型大跨度结构表面风荷载的数值模拟——目的比较复杂体型大跨度结构表面风荷载的数值计算与风洞试验结果，分析研究大跨结构表面风压的分布特性．方法选用可实现的realizable模型和非平衡壁面函数法，对武汉天河机场新建航站楼实际尺度的几何模型进行了不同...

计算如图所示的框架-剪力墙结构的风荷载及合力作用位置。18层房屋总高度为 58m，地区的标准风压20w=0.64mkn，风向为图中箭头所示 y x 解：每个表面沿建筑物高度每米的风荷载是 zz0izsiiiw=uuwcosb 其中w0=1.1×0.64=0.7kn/m2（《规范》中的基本风压是普通建 筑，对于高层建筑而言，应乘以1.1的增大系数） 首先计算0siiiuwcosb，按照8块表面积分别计算风力（压力或 者吸力）在y方向的投影值，投影后与y坐标正向相同取正号，反之 取负号，表面序号在o中注明，计算如表1-1所示， 序号biusiw0cosiwixiwixi 128.38×0.8×0.71.00015.8914.19225.52 26×1.0×0.70.5002.102

建筑荷载的计算 三大力学：理论力学，材料力学，结构力学。 三大力学是设计建筑结构的理基础。只有熟练的学习好三大力学才能灵活运用到建筑结构设 计方面。 以下为计算试题，仅供参考。

第六章高层建筑静动力风荷载

采用可实现的k-ε湍流模型,对处于b类地貌风场中由4栋复杂体型高层建筑组成的建筑群进行了静力风荷载和风场的数值模拟,计算得出了群楼周围的流场分布和建筑表面各测点的风压,与风洞试验结果比较表明:数值模拟方法具有较好的精度,可用于两个以上的复杂体型高层建筑群楼的静力干扰研究。着重讨论了复杂体型高层建筑物之间的静力干扰效应,结果表明:串列布置时,上游建筑对下游建筑的迎风面和侧风面都有影响;而并列布置时,静力干扰作用只发生在相邻建筑物的侧风面,对相邻建筑物的迎风面影响很小;静力干扰效应随高度有显著的变化,尤其对高低错落的建筑群,表现为明显的三维效应。

立面开洞是建筑实践中的常见现象，至今，国内外有关洞口设置对高层建筑风荷载影响的研究还很少。洞口形状、位置及开洞率等都是影响建筑静力风荷载的因素，借助计算流体动力学(cfd)大型商业软件fluent6．0，进行了大量的数值模拟分析，研究了相对风压和基底倾覆力矩系数与开洞率间的关系，给出了中部和下部开口情况下的相关方程。同时探讨了底部开洞情况下。洞内风速的增大效应与洞口大小和来流方向之间的关系。所得结论可供工程研究和抗风设计参考。