不規(guī)則外形高聳建筑物的風(fēng)荷載研究.pdf

1、在過去的幾十年里，雖然人們對高層建筑風(fēng)效應(yīng)的了解已有顯著提高，但對大氣流場與結(jié)構(gòu)物各種風(fēng)致響應(yīng)的關(guān)系還不能用解析表達式加以描述。由于平均流場的奇變、流動分離、旋渦形成以及紊流的發(fā)展，不僅使得流向建筑物的風(fēng)，而且使得繞建筑物的流譜變得十分復(fù)雜。在風(fēng)力作用下，高層建筑將發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)模態(tài)下的振動。因此，確保結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在強風(fēng)期間的安全性與舒適性是一個重要的設(shè)計目標(biāo)。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高層建筑的高度不斷增加。對高層建筑、大跨空間結(jié)構(gòu)、

2、高聳塔桅結(jié)構(gòu)等建筑物和構(gòu)筑物而言，風(fēng)荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制荷載之一。當(dāng)前，風(fēng)洞試驗是研究風(fēng)工程的主要手段。 為了研究高層建筑物的風(fēng)荷載及其動態(tài)響應(yīng)，本文分別應(yīng)用了數(shù)值分析方法、風(fēng)洞中的氣動彈性和高頻動天平實驗技術(shù)，同時也探討了行人高度風(fēng)環(huán)境。 并以興建于重慶市的重慶英利大廈為對象，在北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院環(huán)境風(fēng)洞實驗室進行風(fēng)洞試驗，系統(tǒng)地研究了該建筑外表面平均風(fēng)壓分布和脈動風(fēng)壓分布特性，給出了可用于設(shè)計的風(fēng)荷載值，以確保大樓的安

3、全性與穩(wěn)定性。本文的主要工作如下： 第一章綜述和討論了前人在風(fēng)荷載和動態(tài)響應(yīng)方面的研究結(jié)果。 第二章主要討論了高層建筑風(fēng)致響應(yīng)的三種研究方法（包括力學(xué)模型、解析方法以及兩種實驗技術(shù)）。在前人研究的基礎(chǔ)上本文進一步完善了高層建筑的抗風(fēng)理論。 第三章系統(tǒng)地討論了大氣邊界層的風(fēng)洞模擬問題。對大氣邊界層內(nèi)風(fēng)的一些特性以及大氣邊界層模擬中的相似準(zhǔn)則進行了闡述，對模擬的設(shè)備和方法進行了說明。 第四章推導(dǎo)了平均風(fēng)壓系數(shù)