建筑結構風振響應的理論分析及程序實現(xiàn).pdf

1、我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城市化程度的不斷提高推動著高層、超高層建筑及大跨結構的不斷發(fā)展，而高層建筑和大跨結構的外形也越來越多樣化，越來越復雜。對于高層建筑和大跨度結構，風荷載引起的效應在總荷載效應中占有相當大的比重，甚至起控制性作用.《建筑結構荷載規(guī)范》(GB 50009-2001)(以下簡稱荷載規(guī)范)中風振系數(shù)的圖表一般顧及了比較規(guī)則的建筑，并只考慮了第1振型的作用，對于沿高度質量和剛度變化較大的建筑工程和構筑物，由于其體型系數(shù)、質量等沿

2、高度變化大，規(guī)范中則難以顧及。因此迫切需要用更合適的結構風振分析軟件來直接計算復雜高層建筑和大跨結構的動力風荷載。 本文通過閱讀大量相關文獻，以我國荷載規(guī)范的理論和原則為基礎，研究開發(fā)了 PKPM結構分析軟件中的建筑結構順風向風振分析軟件，使用戶可以更準確地確定復雜高層建筑的順風向等效風荷載和頂點加速度。文中給出了若干典型工程的算例，對計算結果進行了對比分析。結果表明，對于常規(guī)的高層建筑，風振分析軟件計算出的等效風荷載與荷載規(guī)范

3、風振系數(shù)方法的計算結果十分接近，而對特殊復雜高層建筑，兩者的等效風荷載數(shù)值差距可達15％，說明對復雜高層建筑進行準確的風振分析是很有必要的。 此外，本文推導了體育場挑棚結構風振隨機振動計算的理論公式及其風振系數(shù)的計算公式。在風振計算中，采用了工人體育場改造工程風洞試驗測壓數(shù)據(jù)擬合所得的脈動風壓譜，考慮了脈動風壓分布及多個振型的貢獻。計算結果分析表明，用風洞試驗得到的風壓譜與用Davenport風壓譜計算的風振系數(shù)結果比較接近，前

4、者具有更理想的計算精度，計算結果已應用在設計中。 基于位移根方差，我國荷載規(guī)范推得了順風向等效風振力并由此得到風振系數(shù)。而我國《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》(JGJ 99-98)根據(jù)順風向等效風振力求得了順風向頂點最大加速度，這樣計算在理論上作了一定的近似。本文對此問題進行了研究，基于結構隨機振動理論得到了高層建筑順風向風振加速度根方差，推得了更準確的順風向頂點最大加速度計算方法，并用背景分量共振分量方法和數(shù)值積分方法分別計算了