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基于风振响应的超高层建筑风荷载反分析方法研究

《基于风振响应的超高层建筑风荷载反分析方法研究》是依托武汉理工大学，由郅伦海担任项目负责人的青年科学基金项目。

基于风振响应的超高层建筑风荷载反分析方法研究基本信息

中文名基于风振响应的超高层建筑风荷载反分析方法研究
项目类别青年科学基金项目
项目负责人郅伦海
依托单位武汉理工大学

基于风振响应的超高层建筑风荷载反分析方法研究结题摘要

随着轻质、高强材料的广泛应用，现代超高层建筑往更高、更柔的方向发展, 风荷载成为此类结构的主要控制荷载。一般的来说，超高层建筑风致响应的测量技术较为成熟，但风荷载却难以实现现场测量。因此，根据实测结构动力参数及风致响应来反演结构风荷载，成为间接量测超高层建筑风荷载的一种有效途径。本项目综合运用现场实测、风洞实验和理论分析，系统地研究了超高层建筑风荷载反分析方法。建立了基于互联网的远程结构健康监测系统，测试了多次强/台风过程中的风场特征及超高层建筑结构风振响应，分析了城市上空的强/台风特性（包括平均风速、风向、湍流强度、阵风因子、峰值因子、湍流积分尺度和风速谱），验证了风场的湍流强度和阵风因子随风速的增大而减小、湍流积分长度随平均风速的增大而增大等规律，建立了典型城市中心的湍流剖面模型。在大量实测风致响应数据的基础上识别了结构的自振频率、振型，并与有限元计算结果进行了对比，利用随机减量法评估了结构阻尼比随振幅的非线性变化特征。基于卡尔曼滤波基本理论提出了三种风荷载反演新方法，并结合有限楼层的实测风致响应和动力参数实现了超高层建筑未知风荷载及风致响应的实时同步反演，揭示了超高层建筑风荷载的作用机理。完成了不同外形的超高层建筑物在不同流场条件下的风洞实验，利用实验得到的风致响应识别了结构风荷载，并与风洞实验结果开展了对比性研究，评估了风致响应类别、结构动力参数估计误差、模态截断、测量噪声及噪声协方差矩阵等因素对风荷载反演结果的影响，验证了三种反演新方法的有效性。对典型超高层建筑开展数值模拟研究，进一步评估了三种反演新方法的适用性及可靠性。研究成果将为超高层建筑抗风设计及相关研究提供有用的资料及依据。 2100433B

基于风振响应的超高层建筑风荷载反分析方法研究造价信息

市场价
信息价
询价

高层建筑结构钢

规格型号：
≥10mm材质:Q345GJB;系列:轧板;
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
武钢
材料税率：
13%
供应商：
重庆武钢西南销售有限公司西安销售分公司
报价时间：
2022-12-07

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高层建筑结构钢

规格型号：
≥14mm材质:Q345GJB;系列:轧板;
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
武钢
材料税率：
13%
供应商：
重庆武钢西南销售有限公司西安销售分公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

高层建筑结构钢

规格型号：
>50mm材质:Q345GJB;系列:轧板;
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
武钢
材料税率：
13%
供应商：
重庆武钢西南销售有限公司西安销售分公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

高层建筑结构钢

规格型号：
>50mm材质:Q390GJD;系列:轧板;
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
武钢
材料税率：
13%
供应商：
重庆武钢西南销售有限公司西安销售分公司
报价时间：
2022-12-07

查看价格

高层建筑结构钢

规格型号：
≥60mm材质:Q420GJD;系列:轧板;
价格行情：
材料单位：
t
材料品牌：
武钢
材料税率：
13%
供应商：
重庆武钢西南销售有限公司西安销售分公司
报价时间：
2022-12-07

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车载混凝土输送泵

规格型号：
2LJ1510THB
价格行情：
材料单位：
m³
材料税率：
地区时间：
深圳市2010年2月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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车载混凝土输送泵

规格型号：
2LJ1510THB
价格行情：
材料单位：
m³
材料税率：
地区时间：
深圳市2010年1月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

车载混凝土输送泵

规格型号：
2LJ1510THB
价格行情：
材料单位：
m³
材料税率：
地区时间：
深圳市2009年6月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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车载式混凝土输送泵

规格型号：
输送量60m3/h
价格行情：
材料单位：
m³
材料税率：
地区时间：
广州市2016年2季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

车载式混凝土输送泵

规格型号：
输送量30m3/h
价格行情：
材料单位：
台
材料税率：
地区时间：
广州市2016年2季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

查看价格

超高层拖泵

规格型号：
HBT90CH-2122D
需求量：
3台
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2011-10-21

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超高层提升机

规格型号：
(1)名称:超高层提升机(2)型号:高度80米(3)含相关工序及其所需辅材的购买及安装等内容(4)其他具体详见图纸,且满足国家施工、验收规范及技术要求
需求量：
1套
报价数：
1
材料品牌：
国内中档
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2021-12-13

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高层建筑模板

规格型号：
2100×1400×2
需求量：
6817m³
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
普通
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-11-12

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高层建筑模板

规格型号：
1500×1200×2
需求量：
6642m³
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
普通
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-07-14

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高层建筑模板

规格型号：
1500×1300×2
需求量：
7418m³
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
普通
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2015-04-07

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基于风振响应的超高层建筑风荷载反分析方法研究项目摘要

本项目将现场实测、风洞实验和理论分析结合起来，系统地研究超高层建筑风荷载反分析方法。基于互联网技术建立超高层建筑风效应监测系统，测试强/台风登陆过程中的风特性及结构风致响应，获取超高层建筑的动力特性和风振信息；研究超高层建筑风荷载频域及时域反分析新方法，建立相应的理论模型；以实测动力参数及风致响应为基础反演超高层建筑顺风向、横风向的脉动风荷载，系统地研究超高层建筑风荷载的作用机理及风致响应的规律性特征，评估响应类别、动力特性参数估计误差及有限元模型分析误差等因素对风荷载反演结果的影响；开展气动弹性风洞实验，进一步发展和完善超高层建筑脉动风荷载的反分析理论；利用数值模拟评估脉动风荷载反分析方法的适用性及可靠性，提出实用的反演算法。研究成果将为超高层建筑抗风设计及相关研究提供有用的资料及依据。

基于风振响应的超高层建筑风荷载反分析方法研究常见问题

高层建筑风荷载作用下层间位移角超限，该如何调整？

1、注意风荷载取值（大于60米取50年一遇的1.1倍，高规4.2.2）。 2、结构周边构件应加强。
什么叫超高层建筑

1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上，专门讨论并提出高层建筑的分类和定义。第一类高层建筑：9-16层（高度到50米）；第二类高层建筑：17-25层（高度到75米）；第...
什么叫超高层建筑

1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上，专门讨论并提出高层建筑的分类和定义。第一类高层建筑：9-16层（高度到50米）；第二类高层建筑：17-25层（高度到75米）；第...

基于风振响应的超高层建筑风荷载反分析方法研究文献

超高层建筑风致响应及等效静力风荷载研究

超高层建筑风致响应及等效静力风荷载研究

超高层建筑风致响应及等效静力风荷载研究

格式：pdf

大小：1.4MB

页数： 6页

以重庆宾馆为工程背景,制作了缩尺比为1∶300的试验模型,并进行了刚性模型同步测压风洞试验,采集了重庆宾馆建筑表面的脉动风压时程。风洞试验包括有周边建筑和无周边建筑两类工况。采用风洞试验的脉动风压时程数据,考虑该高层建筑2个主轴方向的前4阶弯曲模态,进行了其风致响应研究,得到了建筑顶部的位移响应和加速度响应,并进行了人体舒适度验算。采用惯性风荷载法,研究了建筑主轴方向的等效静力风荷载。结果表明:对于高度为300m的混凝土高层建筑,仅考虑1阶模态进行风致响应分析,位移响应能满足工程精度的要求,但加速度响应误差较大,至少应考虑前4阶模态;重庆宾馆10年重现期下建筑顶部的峰值加速度为0.144m/s2,满足舒适度限制要求;横风向平均风荷载较小,但惯性风荷载较大。

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同济讲稿(高层建筑风荷载,风振响应,等效静风荷载_)

同济讲稿(高层建筑风荷载,风振响应,等效静风荷载_)

同济讲稿(高层建筑风荷载,风振响应,等效静风荷载_)

格式：pdf

大小：1.4MB

页数： 38页

1 七、高层建筑（高耸结构）的顺风向和横风向振动 I. 概述顺风向和横风向顺风向 ---抖振机制横风向 ---机制复杂（高层建筑：紊流 + 尾流 + 气动弹性）研究方法顺风向： (1) 平均风压（整体型系数） ----准定常风力 ----随机振动方法计算 --- 振动响应 (2) 同步测压 ----脉动风力分布 ---随机振动方法计算 ---振动响应（不能应用于格构式高耸结构） (3) 高频动态测力天平 ---一阶广义风荷载 ---振动响应计算 (4) 气动弹性模型试验 ----直接获得振动响应横风向： (1) 同步测压 ----脉动风力分布 ---随机振动方法计算 ---振动响应（不能应用于格构式高耸结构） (2) 高频动态测力天平 ---一阶广义风荷载 ---振动响应计算 (3) 气动弹性模型试验 ----直接获得和振动响应 II、高层建筑风压分布特性 2．1 概述

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雷暴冲击风下输电塔风荷载特性与风振响应研究结题摘要

雷暴冲击风的最大风速出现在近地面附近，对输电线塔具有极强的破坏性。当前针对雷暴冲击风下输电塔风荷载和风振性能的研究较少，导致输电塔的风毁事故时有发生。包括我国在内的大多数国家的荷载规范基本上仍采用常态大气边界层剖面风荷载作为设计荷载，并未体现雷暴冲击风的作用。本项目采用自主开发的雷暴冲击风模拟装置，在常规边界层风洞中实现了雷暴冲击风的模拟。基于输电塔气弹模型风洞试验，采用非接触位移测试技术对输电线塔在冲击风场下的风振特性进行了系统研究。总结了不同类型的输电塔在不同尺度冲击风作用下的风振响应规律，并对比分析了常规风场和冲击风场下塔头、塔高等因素对输电塔风振响应的影响。基于输电塔气弹模型位移响应的测量结果，研究输电塔气动荷载的分布特征，类比于荷载响应相关法，建立了输电塔结构三维静力等效风荷载的新的试验分析方法。研究结果表明，冲击风下的输电塔风振响应与常规风场下的响应并未有明显区别，均以一阶模态振动为主。不过，由于冲击风的低湍流度特征导致脉动响应偏小。输电塔风振响应随高度和风速的增大而增大，同时随风向角变化呈现规律性的特征，最大风振响应基本发生在15o～30o。风场和塔高相近的条件下，干字型塔楼的平均和脉动响应均高于猫头型输电塔。输电塔的等效静风荷载成分组成说明，对于镂空的输电塔结构，其平均荷载占有绝对优势，背景响应和共振响应占次要地位。 2100433B

超高层建筑三维风荷载的吸/吹气控制研究项目摘要

为减小超高层建筑的风荷载和风致响应，改善结构的抗风性能，采用风洞试验与CFD数值模拟相结合的方法，对超高层建筑三维风荷载的吸/吹气控制进行系统深入的研究。基于大气边界层中的真实入流湍流和FLUENT软件中的LES方法构建吸/吹气控制下超高层建筑脉动风荷载的数值模拟技术，为进一步研究超高层建筑吸/吹气模型的脉动风荷载和横风向旋涡脱落特性奠定基础。分析吸/吹气控制的几何参数（包括开孔位置、开孔宽度和高度等）和流量参数（包括吸/吹气角、吸/吹气流量系数和顺风向吹气动量系数等）对三维风荷载特性的影响规律，探索影响模型风荷载减阻和减振性能的控制性参数，并结合吸/吹气控制下模型周围的流场和涡量场阐明吸/吹气控制机理。以抗风设计为目标，拟合风荷载折减系数的经验公式，确定最优吸/吹气控制方案，并提供超高层建筑风荷载吸/吹气控制的实用抗风设计思路，为相关的工程应用和规范修订提供参考。

雷暴冲击风下输电塔风荷载特性与风振响应研究项目摘要

雷暴冲击风是短时间内冲向地面并沿雷暴中心向外围迅速扩散的高强气流，其最大风速出现在近地面附近，对输电线塔具有极强的破坏性。目前针对雷暴冲击风下输电塔风荷载和风振性能的研究较少，包括我国在内的大多数国家的荷载规范基本上仍采用常态大气边界层剖面风荷载作为设计荷载，并未体现雷暴冲击风的作用。本项目通过输电塔气弹模型风洞试验，在边界层风洞中模拟雷暴冲击风风场，采用新的位移测试技术对输电线塔雷暴冲击风作用下的风振特性进行系统的研究，分析不同类型的输电塔在冲击风作用下的风振响应规律。基于输电塔气弹模型整体位移响应的测量结果，进行气动阻尼参数和作用于结构上的气动荷载识别，研究输电塔结构气动阻尼随风速的变化规律和气动荷载的分布特征与作用机理，建立输电塔结构三维静力等效风荷载的新的试验分析方法，为输电塔抗冲击风设计提供理论依据和设计指导。

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