大跨度高空连廊风荷载及风振响应研究

摘要

近年来，随着高层建筑形式的多样化发展和对单体建筑使用功能要求的提高，许多工程在单体建筑间采用连接体相连接，形成连体结构。连接体结构往往被设计成空中连廊。往往由于跨度较大，且通常被搁置在高空中，故连廊的结构形式类似于以房屋为支墩的桥。因此当连廊的刚度与主体建筑刚度相比较弱时，连廊的风振分析与抗风设计往往成为设计中的关键问题之一。 杭州市民中心的主体结构为围绕场地中心环向分布的6幢弧形塔楼，在各塔楼的23层~25层(84.6~92.0m)处通过六座钢结构连廊连成环状连体结构，目前国内外很少有类似的工程经验可供借鉴。本文结合杭州市民中心刚性模型风洞试验，对连体建筑中的连体部位(大跨度高空连廊)风荷载及风振响应进行了深入研究，具体工作如下： 1．通过杭州市民中心刚性模型风洞试验，分析了大跨高空连廊在不同风向角下的平均风压系数和脉动风压系数的分布规律。 2．分析了杭州市民中心大跨高空连廊的动力特性，结合风洞试验压力时程数据，采用刚性模型表面瞬时风压积分法对大跨度高空连廊进行了位移和加速度响应分析，最后对大跨度高空连廊的横风向风振性能进行分析。 本文以试验为基础，理论分析为手段，为研究大跨度连廊的风荷载及风致振动特性提供了一定的依据，并对进一步工作的方向进行了简要的讨论。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1风工程概述

1.1.1风的基本概念

1.1.2风与结构的相互作用

1.1.3建筑结构抗风设计

1.2大型复杂建筑结构的抗风设计研究现状和发展

1.2.1引言

1.2.2大型复杂建筑结构风荷载和抗风设计方法

1.3本文的主要工作

第二章高层建筑连体结构

2.1高层建筑结构体系和房屋高度的发展史

2.2高层建筑结构新形式—连体结构

2.3本章小结

第三章大跨度高空连廊刚性模型风洞试验研究

3.1试验设备及测量系统

3.1.1试验设备

3.1.2测量系统

3.2试验模型和测点布置

3.2.1模型制作

3.2.2试验模型

3.3风场的模拟

3.4试验工况

3.5试验参考点位置

3.6试验风速、采样频率、采样时间和样本长度

3.7试验数据处理

3.7.1参考风压的选择

3.7.2风压系数平均值和平均风压

3.7.2不同风向角下各测点风压系数与建筑物局部体型系数的转换

3.8杭州市民中心大跨度连廊结构特性

3.8.1大跨度连廊结构布置

3.8.2大跨度连廊结构动力特性

第四章大跨度高空连廊表面风压分析与研究

4.1风压分布

4.1.1 A楼与F楼之间的大连廊R1的风压分布

4.1.2 A楼与B楼之间的大连廊R2的风压分布

4.1.3 B楼与C楼之间的大连廊R3的风压分布

4.1.4 C楼与D楼之间的大连廊R4的风压分布

4.1.5 D楼与E楼之间的大连廊R5的风压分布

4.1.6 E楼与F楼之间的大连廊R4的风压分布

4.2用于覆面设计的风压

4.2.1规范方法

4.2.2概率统计方法

4.2.3两种方法

4.3主要结论

第5章大跨度高空连廊风振响应分析

5.1结构的自振特性

5.2顺风向风振分析

5.2.1分析理论

5.2.2大跨度高空连廊的风振响应特性

5.2.3风振系数计算

5.3横风向风振分析

5.3.1分析理论

5.3.2大跨度高空连廊横风向共振验算

5.3.3大跨度高空连廊横风向驰振验算

5.3.4分析结果

5.4本章小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

个人简历及研究成果