【博士】高層建筑抗風若干基礎(chǔ)問題及數(shù)據(jù)庫研究

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內(nèi)容簡介

　　【博士】高層建筑抗風若干基礎(chǔ)問題及數(shù)據(jù)庫研究　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　 雖然國內(nèi)外風工程學(xué)者已經(jīng)對高層建筑的風致響應(yīng)和等效靜力風荷載進行了大量的研究工作，但仍有一些基礎(chǔ)問題亟待進一步的解決。針對高層建筑抗風規(guī)范中的若干問題，本文在復(fù)雜高層建筑的風荷載特性、高層建筑順風向氣動力的豎向相干特性、順橫扭三個方向上的背景等效靜力風荷載分布規(guī)律、典型高層建筑的風向因子、兩建筑物間的綜合干擾因子等方面展開了較為詳細的研究?！　? 高層建筑抗風數(shù)據(jù)庫將大量建筑模型的風洞試驗數(shù)據(jù)進行整理、存儲、在線計算，進而得到結(jié)構(gòu)設(shè)計所需的風荷載，并通過Intemet向公眾開放，可以大大減少傳統(tǒng)規(guī)范中運用表格、圖表以及擬合公式所帶來的誤差，將作為結(jié)構(gòu)抗風設(shè)計的有效手段。本文構(gòu)建了具有自主產(chǎn)權(quán)的高層建筑抗風數(shù)據(jù)庫平臺，并給出了具體的操作界面?！　? 全文共分八章和一個附錄，主要內(nèi)容如下：　　 第一章為緒論，主要介紹了多個高層建筑等效靜力風荷載模型的理論框架和研究現(xiàn)狀、各國風荷載規(guī)范的主要內(nèi)容以及本文的主要工作?！　? 第二章完成了對稱雙塔建筑、立面不規(guī)則建筑等三個高層建筑模型的同步測壓風洞試驗，并根據(jù)風洞試驗結(jié)果分別從幅值和頻域兩個方面對復(fù)雜高層建筑的表面風壓、層三分力系數(shù)以及基底彎(扭)矩系數(shù)進行了研究和闡述。詳細分析了對稱雙塔建筑的風致干擾效應(yīng)以及立面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的風荷載特性?！　? 第三章通過分析典型高層建筑同步測壓試驗的數(shù)據(jù)結(jié)果，擬合了順風向氣動力的豎向相干函數(shù)公式，并與其它幾種常見的風速相干函數(shù)公式進行了對比，結(jié)果表明，根據(jù)本文給出的順風向氣動力相干函數(shù)能比其它相干函數(shù)得到更為準確的風致響應(yīng)結(jié)果。本章最后還給出了適合于工程應(yīng)用的風振系數(shù)表格。　　 第四章首先根據(jù)風洞試驗結(jié)果對荷載響應(yīng)相關(guān)(LRC)法、準平均荷載(QML)法和陣風荷載包絡(luò)(GLE)法在順、橫風向以及扭轉(zhuǎn)方向背景等效風荷載描述方法上的實用性進行了驗證，結(jié)果表明對應(yīng)于基底彎(扭)矩的LRC法能較其它方法更為準確地表述背景等效風荷載的分布規(guī)律。本章最后擬合出了順、橫風向以及扭轉(zhuǎn)方向的背景等效風荷載沿高度的分布公式?！　? 第五章以上海地區(qū)的風速風向聯(lián)合概率密度函數(shù)為例，針對典型高層建筑在不同風向角下的關(guān)鍵風致響應(yīng)，介紹了計算典型高層建筑風向因子的方法，并給出了上海地區(qū)高層建筑風向因子的具體數(shù)值?！　? 第六章以作者所在課題組已有的風致干擾效應(yīng)的研究成果為基礎(chǔ)，給出了兩建筑物間順風向風致干擾效應(yīng)的綜合干擾因子，并進行了詳細的參數(shù)分析。結(jié)合順風向的靜力、動力干擾因子及橫風向的動力干擾因子，計算出了兩棟建筑物之間的總體干擾因子，本章最后給出了適合于工程應(yīng)用的風致干擾效應(yīng)條款?！　? 第七章首先介紹了高層建筑抗風數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的背景知識，包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫語言及基底彎矩陣風荷載因子法的表達公式，最后介紹了《高層建筑抗風數(shù)據(jù)庫》的主要界面?！　? 第八章總結(jié)了本文的主要內(nèi)容，并對今后的工作提出了展望。附錄為《上海高層鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》風荷載部分的具體條文和條文說明，該部分在原有規(guī)程的基礎(chǔ)上增加了風致干擾因子和橫風向等效靜力風荷載方面的內(nèi)容，將指導(dǎo)上海地區(qū)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗風設(shè)計?！　?

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