一類具有錐形外形的超高層建筑氣動(dòng)荷載特征及抗風(fēng)措施.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,國(guó)際發(fā)達(dá)城市超高層建筑迅猛發(fā)展,超高層建筑的高柔,輕質(zhì),低阻尼等特點(diǎn),使得其風(fēng)致響應(yīng)成為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制性問(wèn)題。采用空氣動(dòng)力學(xué)措施和阻尼器措施通常是超高層建筑抗風(fēng)控制的兩大類方法,在我國(guó)由于超限審查等原因,加阻尼器的方法往往難以直接應(yīng)用于具體的工程實(shí)踐當(dāng)中,故空氣動(dòng)力學(xué)措施愈顯重要。
　　本文首先采用同步測(cè)壓試驗(yàn),深入探究超高層建筑三種氣動(dòng)措施對(duì)改變結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性和降低風(fēng)致響應(yīng)的抗風(fēng)效果,三種氣

2、動(dòng)措施包括:截面收縮、橫截面切角和局部開(kāi)設(shè)通風(fēng)走廊;然后采用高頻底座力天平試驗(yàn),將局部開(kāi)設(shè)通風(fēng)走廊的方法應(yīng)用于廣州西塔和天津高銀117大樓兩實(shí)際建筑以探究其抗風(fēng)效果。主要結(jié)論如下:
　　1.在本試驗(yàn)中,正方形截面存在主、次兩個(gè)漩渦脫落,且基本排除由于建筑高度所致,主漩渦脫落對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)正方形截面的漩渦脫落,次漩渦脫落的頻率更低,能量更小。
　　2.隨著截面收縮(錐率增加),結(jié)構(gòu)主漩渦脫落能量降低,主漩渦脫落折算頻率附近的層間相

3、干性降低,而主漩渦脫落頻率增大,從而結(jié)構(gòu)氣動(dòng)荷載功率譜的主漩渦脫落峰值右移,使得收縮后的結(jié)構(gòu)在主漩渦脫落頻率附近的基底氣動(dòng)彎矩功率譜密度反而比收縮前大,當(dāng)計(jì)算結(jié)構(gòu)基底彎矩和頂部加速度響應(yīng)時(shí),如果結(jié)構(gòu)固有頻率的取值正好處于收縮后結(jié)構(gòu)的主漩渦脫落頻率附近,收縮后結(jié)構(gòu)的響應(yīng)將比收縮前大。
　　3.橫截面切角處理削弱了結(jié)構(gòu)主漩渦脫落,并降低了主漩渦脫落頻率附近的相干性,采用切角處理的結(jié)構(gòu)在較寬的周期變化范圍內(nèi)均顯示出較好的氣動(dòng)性能,尤其當(dāng)

4、結(jié)構(gòu)固有頻率靠近主漩渦脫落頻率時(shí)效果更為顯著。
　　4.在不同樓層的角區(qū)進(jìn)行局部開(kāi)洞形成的通風(fēng)走廊可使得結(jié)構(gòu)基底彎矩功率譜在全頻段內(nèi)都有不同程度的降低,在結(jié)構(gòu)主漩渦脫落頻率附近降低幅度最大。對(duì)于正棱柱體和截面收縮結(jié)構(gòu),當(dāng)計(jì)算頻率靠近主漩渦脫落頻率時(shí)氣動(dòng)效果最好,而對(duì)于橫截面切角結(jié)構(gòu),由于結(jié)構(gòu)主漩渦脫落被削弱,氣動(dòng)效果相對(duì)比前兩者要差一些。綜合比較,通風(fēng)走廊設(shè)置于結(jié)構(gòu)中部為最佳,其次分別為結(jié)構(gòu)上部、下部。
　　5.由于在50～