裝配式斜支撐節(jié)點(diǎn)鋼框架橫風(fēng)向舒適度研究.pdf

1、大量試驗(yàn)及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，高層建筑的橫風(fēng)向動(dòng)力響應(yīng)通常比順風(fēng)向大，橫風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)的研究備受結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的關(guān)注。與傳統(tǒng)的高層混凝土結(jié)構(gòu)相比，高層鋼結(jié)構(gòu)受風(fēng)荷載的影響更加顯著，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)在風(fēng)致響應(yīng)下的舒適度上升成為首要和控制的因素。裝配式斜支撐節(jié)點(diǎn)鋼框架結(jié)構(gòu)作為一種新的框架結(jié)構(gòu)形式，已經(jīng)開始應(yīng)用于實(shí)際工程，在其設(shè)計(jì)過(guò)程中，除安全性和經(jīng)濟(jì)性以外，還必須考慮由風(fēng)振響應(yīng)引起的舒適度問(wèn)題。
　　基于上述背景，本文主要做了以下幾方面的工作:<

2、br>　　(1)總結(jié)了裝配式鋼框架建筑的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)，并對(duì)裝配式斜支撐節(jié)點(diǎn)鋼框架結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了介紹。
　　(2)從靜力和動(dòng)力兩方面介紹了風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的作用，詳細(xì)分析了脈動(dòng)風(fēng)的特性以及橫風(fēng)向風(fēng)振產(chǎn)生的機(jī)理，對(duì)風(fēng)荷載計(jì)算方法——頻域分析法和時(shí)域分析法的特點(diǎn)進(jìn)行了論述，基于隨機(jī)振動(dòng)理論，推導(dǎo)了橫風(fēng)向風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。
　　(3)介紹了脈動(dòng)風(fēng)荷載的模擬方法及實(shí)現(xiàn)過(guò)程，根據(jù)互功率譜矩陣，利用三角級(jí)數(shù)的諧波疊加法，采用MATLAB編寫了

3、橫風(fēng)向風(fēng)荷載模擬程序，模擬得到了鋼框架不同樓層處的橫風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)荷載。數(shù)值模擬結(jié)果表明模擬的風(fēng)力譜和目標(biāo)譜具有良好的吻合性，可以用于結(jié)構(gòu)的風(fēng)致響應(yīng)分析。
　　(4)基于對(duì)裝配式斜支撐節(jié)點(diǎn)鋼框架結(jié)構(gòu)的合理假定，運(yùn)用Sap2000建立了有限元模型，將模擬得到的橫風(fēng)向時(shí)程荷載導(dǎo)入有限元模型中進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動(dòng)力時(shí)程分析，得到了結(jié)構(gòu)的模態(tài)信息和頂點(diǎn)加速度響應(yīng)時(shí)程曲線。采用國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行規(guī)范公式對(duì)結(jié)構(gòu)的橫風(fēng)向頂點(diǎn)加速度進(jìn)行了計(jì)算，并對(duì)不同方法計(jì)算結(jié)果的

4、差異進(jìn)行了解釋。對(duì)結(jié)構(gòu)在不同阻尼比條件下的頂點(diǎn)加速度進(jìn)行了計(jì)算，分析了阻尼比對(duì)加速度的影響。最后，對(duì)高階振型的影響進(jìn)行了理論推導(dǎo)，結(jié)合有限元分析結(jié)果得到了高階振型對(duì)頂點(diǎn)加速度的貢獻(xiàn)程度。
　　(5)總結(jié)和介紹了國(guó)內(nèi)外舒適度的評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)該裝配式斜支撐節(jié)點(diǎn)鋼框架的橫風(fēng)向舒適度進(jìn)行了驗(yàn)算。為改善結(jié)構(gòu)的風(fēng)振舒適度，考慮采用粘滯阻尼器進(jìn)行減振控制。利用SAP2000中的粘滯阻尼單元對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了減振分析，計(jì)算結(jié)果表明，本文采用的