高层建筑楼顶钢塔风振效应的参数研究
针对高层建筑楼顶钢塔的风振效应开展研究,采用线性滤波法模拟了结构的脉动风荷载时程,探讨了主体结构、楼顶钢塔及二者整体工作三种情况的动力特性,分析了脉动风速谱、频率比、楼顶钢塔高度和跨度等6种不同参数对结构顺风向风振动力性能的影响,并对比分析了线性和非线性粘滞阻尼器及粘弹性阻尼器三种速度相关型阻尼器对结构楼顶钢塔风振效应的控制效果。结果表明,结构楼顶钢塔设计时应避开主体结构的前三阶自振频率,以降低鞭梢效应;风荷载作用下楼顶钢塔的风振响应远大于主体结构,随基本风压和钢塔高度的增大而增大,但随钢塔跨度的增大而减小;阻尼器可有效衰减楼顶钢塔的风振响应,粘滞阻尼器对楼顶钢塔风振响应的减振效果优于粘弹性阻尼器,而非线性粘滞阻尼器的减振效果又优于线性粘滞阻尼器。
高层建筑
1. 高层建筑的定义 层数较多、高度较高的建筑, 10 层及 10层以上或房屋高度大于 28m 的住宅 建筑,以及房屋高度大于 24m 的其他高层建筑混凝土结构,称为高层建筑。 2. 和普通多层建筑相比,高层建筑结构设计有何特点? 水平荷载和地震作用是设计的主要因素;结构侧移成为主要控制指标;轴向 变形不容忽视;延性成为结构设计的重要指标;结构用量明显增加 3. 高层建筑为何对侧移限制要求严格? 过大的侧向变形会使人不舒服,影响使用;过大的侧向变形会使填充墙或建 筑装修出现裂缝或损坏,也会使电梯轨道变形;使主体结构出现裂缝甚至损 坏;使结构产生附加内力,甚至引起倒塌。 4. 高层建筑的主要结构类型和优缺点 框架结构:布置灵活;可形成大的使用空间;施工简便;较经济;侧向刚度 小,侧移大;对支座不均匀沉降敏感。 剪力墙结构:抗侧刚度大,侧移小;室内墙面平整;平面布置不灵活;结构 自重大,吸收地
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