钢筋混凝土框架结构高层建筑风振特性

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发布时间：2021-12-06

资料介绍

滴要:针对钢筋洮凝土板架结构高层建筑风栽作用下的安金性问题，通过建立其在大气流场中的力学模型,数值模
极了高层建筑的风载作用形尚,同时对结构进行模尚分析,通过仿真清楚地看到流場的风速分布圈、风场的压力围。
高层建筑前后壁面风速和压力变化都齐对其振动特性产生星著地影响。通过模当分析得到超尚层建筑在风载作用
下的国有顿率和振型形式，并对此采取必要的措施。从而避免在使用中由于类振的因素造成不必要的损失。高层建.
筑在风荷载下的谐响应进行了分析,避免共振发生。
关键词:高层建筑;国振特性;根态分析;谐响应
中圈分类号:TU973文献标志码:A 文章编号167-464(2013131-0052-05
Wind Vibration Characteristics of Highrrise Building of RC Frame Structures
Yue Gaowei. Liu Kun. Jia Huina
(Schoal of Gvil Enginering, Heman Polytechnie Uniwerity, Jiseuo 4000 Honan, P R. Chima)
AlstratFor highr rise building of RC Frame Structures, its security problemns with wind load is more important, in this paper
the mechanical model is estblished to simulate the atmospberice flow field around highr rise builing, and the modal analysis is
carried on for the structure. The simulation results show that velocity contour of wind field and pressure change contour
deseribe the wind field chaneteritics. Wind veloeity and presure change near fontwall and backwall will ffet obriously the
vibrtio charncteristics of highrise building. Nnturnl frequeney and vibration mode an be olbtained though modal analysis of
highr rise builing with wind load action, and ncesary mesures will be taken to awoid uncesar l888 due to reaonanee .
factors. And harmonie response is analyzed for higrrise building with load action to svoid resonance.
Key wurds highrise building; Wind vibration characteristies; modal analysis harmonie response
近年来高层建筑向着更高更柔的方向发展,来凤在建
Navier- Sokes方程m。即
筑物的周围会形成渊流风场，井引起建筑物一定幅度的振
动口。对于高层和高耸结构的风撮动力反应主要有以下g
(1)
方面的考虑,第一，由风振产生的惯性力在结构中引起附加
+2(0)
(2)
内力;第二。由于风振动力反应发生的频度较高。有可能使结
式中(i=1,2,3)为工y
方向的速度分量,p为压力
y
构产生疲劳效应，第三.建筑结构的撮动加速度会使生活和
为空气密度，为气流的运动粘性系数,上标=- n表示瞬
工作在其中的人产生不舒适感。风对结构的作用受到风的
时量。
自然特性。结构的动力特性以及风和结构的相互作用的制
1.1 湍流流动的 Reynods时均方程
的。在风的作用下.由于结构的撮动对空气力的反馈作用,产
将各瞬时量的、p分解成平均量(用大写字母表示和脉
生一种自激振动机制，如颛摄和她振达到临界状态时，将出
动量(用小写字母表示，之和,即
现危险的发散振动。
目前进行风荷载预测的主要手段有CFD数值横拟风洞
i=U十w. β=P+p
(3)
将式(g)代入到方程(1).(2)中, 并对方程中的每一项作
测试以及动态风振计算等。其中crD数值模拟甚于经验渊
平均化运算可得到平均量的控制方程,得到湍流流动的
流模型,可十分方便地对结构表面平均风压和周围流场进行
Reypolds 时均方程
预测,由于其周期矩、费用低而被广泛应用0日,但由于渊流
a
∞=σ
(4)
模型、壁面函数等因素的影响:国，目前还仅用于定性研究。
.1re湍流模型
+u,y-⊥望+是(0)+是(-画)
a
'ar
p ari
嵩流作用下的钝体空气动力学方程包括连续性方程和
5)