高层建筑等效静风荷载及结构风致响应研究

作     者：孔鹏 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：魏德敏

授予年度：2012年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：高层建筑结构 风致响应 等效静风荷载 背景分量 共振分量 

摘      要：风荷载对于高层建筑结构的安全性和舒适性十分重要。随着建筑高度不断增加，风荷载权重逐渐超过地震荷载成为最受关注的荷载。然而直接从自然风荷载特性出发来计算结构的风致响应比较复杂，计算过程中涉及的大量动力分析不便于工程应用。静力等效风荷载是联系风工程和结构设计的桥梁，高层建筑的静力等效风荷载一直是风工程界关注的一个问题。本文在前人工作的基础上，对高层建筑结构的等效静风荷载及风致响应作了理论分析研究，完成以下主要工作： 本文采用目前风工程界广泛认可的达文波特脉动风谱及相干函数，建立了等效静风荷载及结构响应的计算方法。将等效静风荷载及结构风振响应分为平均、背景和共振三部分。其中背景等效风荷载采用拟平均荷载法计算，共振等效风荷载采用惯性力法计算。利用等效风谱技术对背景等效风荷载及共振等效风荷载进行简化。 在等效风荷载简化计算的基础上，把等效风荷载进一步表示成平均风荷载与阵风因子（风振系数）的乘积，以三个超高层建筑为算例，对比了本文计算方法和中国规范、日本规范、美国规范及ISO标准化协会规范建议方法的计算结果。 最后本文以某混凝土核心筒-钢框架结构为研究对象，采用AR法模拟结构各处节点的风速时程。进行了时域内该结构的风致响应。