深圳沿海地区某高层建筑结构风振响应研究

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本文以深圳沿海地区某高层建筑结构为例,开展了结构风振响应计算方法的研究。基于AR法理论,采用简化和精细化方法模拟了该建筑结构对应于三种风速谱的常态风风荷载时程,发现简化风荷载模拟方法具有较高计算效率在顺风向与试验风荷载计算结果吻合较好,精细化风荷载模拟方法则在横风向吻合较好。根据台风“杜鹃”实测数据,采用时变AR法模拟得到相应的非平稳风荷载时程。采用两种规范规定方法、时程分析方法及频域内CQC法分别进行深圳某高层建筑结构的风振响应计算,并与试验风荷载下的相关计算结果进行比较。由计算结果发现:香港地区风荷载规范比我国内地规范计算简便、较为实用,与风洞试验得到的风荷载时程分析结果较为接近;建筑物间的相互干扰对结构顺风向风振响应的影响较小;本文简化风荷载时程模拟比精细化风荷载时程模拟所得结构风振响应更接近试验风荷载的对应结果。Davenport风速谱对应的结构风振响应峰值最大,Kaimal和Karman风速谱对应的计算结果相对较小,基于台风“杜鹃”实测风荷载时程的结构风振响应计算结果小于我国内地规范值。通过对结构风振响应参数的分析发现,用动力时程分析方法计算结构顺风向风振响应时,每种风速谱可取一个风荷载时程样本。风重耦合效应对结构位移和基底弯矩响应的放大系数与结构特性有关,而结构顶层加速度响应的放大系数受结构及风荷载特性的影响。本文得到的结构舒适度计算的峰值因子大于我国规范规定值。按照我国内地规范给出的风荷载进行结构风振响应静力弹塑性分析发现,该结构部分连梁和剪力墙需适当加大配筋量。
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