風敏感結構的氣動抗風措施研究.pdf

1、風敏感結構是指具有質(zhì)量輕、柔性大、阻尼小、自振頻率低等特點的一類特殊結構,包括超高層建筑、大跨度懸挑屋蓋及大跨度橋梁等,風荷載是其結構設計主要控制性荷載。減小風敏感結構的風荷載及其風致效應一直是結構風工程研究的核心問題之一。根據(jù)空氣動力學基本原理,作用于建筑表面的風荷載與建筑物外形密切相關,調(diào)整建筑物外形或周邊環(huán)境、設置導流裝置等氣動抗風措施是提高風敏感結構抗風性能最為經(jīng)濟的方式。
　　 本文以典型風敏感結構(超高層建筑、大跨度

2、懸挑屋蓋及大跨度橋梁)為研究對象,采用風洞試驗與數(shù)值模擬相結合的方法對其風荷載特性進行研究,并在此基礎上,通過改變外形或周邊環(huán)境、設置導流裝置等多種途徑,對風敏感結構的氣動抗風措施進行了研究,用于提高該類結構的抗風性能。具體內(nèi)容如下:
　　 (1)超高層建筑:將超高層外形截面設置為沿高度逐漸減小的錐形是一種有效的氣動抗風措施。本文采用風洞試驗的方法,從頻域的角度確定了錐率對超高層建筑風荷載特性的影響；根據(jù)試驗結果,采用最小二乘擬

3、合方法得到了超高層建筑層風力數(shù)學模型,與其它經(jīng)驗模型相比,本文提出的層風力數(shù)學模型更適合于設置一定錐率的超高層建筑。
　　 (2)大跨度懸挑屋蓋:以典型大跨度懸挑屋蓋為研究對象,采用風洞試驗與數(shù)值模擬相結合的方法,對該類結構的風荷載分布特性進行了分析；試驗與數(shù)值分析結果表明,本文所建立的數(shù)值模型可以較好模擬復雜大跨屋蓋繞流問題；通過本文建立的數(shù)值模型,從氣動抗風的角度研究了屋蓋傾角、附屬建筑物對屋蓋表面風壓的影響。