钢筋混凝土框架结构高层建筑风振特性

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发布时间：2022-07-17

资料介绍

捅要:针对钢筋混凝土枢架结构高层建筑风或作用下的安全性问题,通过建立其在大气流场中的力学模型，数值模
拟了高层建筑的反载作用形态，同时对結构进行模态分析,通过仿真清楚地流場的風速分布图、風场的压力围。
高层建筑前后壁面风速和压力变对其振动特性产子地影过模态分析得到超高层建筑在风线作用
下的周有频率和振型形式，并对此采取必要的措施,从而避免在用手具振的因素造成不必要的損失。高层建
筑在凤荷栽下的谐响应进行了分析,避免共振发生。
关键词:高层建筑;风振特性:模态分析:谐响应
中图分类号：TU973
文献标志码：A
文章编号。
1674-4764(2013)S1-0052-05
Wind Vibration Characteristics of High-rise Building of RC Frame Structures
Yue Gaowei, Liu Kun , Jia Huina
（School of Civi Engineering, Henan Polytechnic Umiversity , Jinozuo 454000.Henan , P.R,China)
Aletract:For high-rise building of RC Frame Structures, its security problems with wind load is more important, in this paper
carried on for the structure, The simulation results show that velocity contour of wind field and pressure change contou
lescribe the wind field characteristics. Wind velocity and pressure change near frontwall and backwall will affect obviously the
vibration characteristics of high-rise building.Natural frequcncy and vibration mode can be obtained though modal analysis of
high-rise building with wind load action, and necessary measures will be taken to avoid unnecessary losses due to resonance
factors, And harmonic response is analyzed for high-rise building with load action to avoid resonance.
Key wards:high-rise building；Wind vibration characteristics；modal analysis；harmonic response
近年来高层建筑向着更高更柔的方向发展,来风在建
Navicr-Stokes
方程(n.即
筑物的周围会形成湍流风场，并引起建筑物一定幅度的振
ax
0
（1）
动口，对于高层和高耸结构的风振动力反应主要有以下3
ax
方面的考虑,第一,由风振产生的惯性力在结构中引起附加
ax
十司
ax
1 of
（2）
内力第二,由于风振动力反应发生的频度较高,有可能使结
at
ary
p ax
ar
at
式中
（i
1,2.3）
为
方向的速度分量。
为压力。
构产生疲劳效应,第三,建筑结构的振动加速度会使生活和
为空气密度 .
为气流的运动粘性系数,上标-～-表示瞬
工作在其中的人产生不舒适感风对结构的作用受到风的
时量
自然特性结构的动力特性以及风和结构的相互作用的制
1.1
渊流流动的
Reynolds时均方程
约在风的作用下,由于结构的振动对空气力的反馈作用产
将各瞬时量
分解成平均量(用大写字母表示)和脉
生一种自激振动机制如颤振和驰振达到临界状态时将出
动量(用小写字母表示)之和ta ,即
现危险的发散振动
U.＋ M
p-P十户
（3）
目前进行风荷载预测的主要手段有 CFD 数值模拟风洞
将式(3)代入到方程(
（1）（2）中,并对方程中的每一项作
测试以及动态风振计算等。其中 CFD 数值模拟基于经验湍
平均化运算可得到平均量的控制方程,得到湍流流动的
流模型，可十分方便地对结构表面平均风压和周围流场进行
Reynolds
时均方程
预测,由于其同期短费用低而被广泛应用(a4),但由于漏流
模型壁面画数等因素的影响（门,目前还仅用于定性研究
20,
0
（4）
ax；
1
湍流模型
aU
+U,
aU
1
aP
a
aU
是(一)
ATE
ar
ar
。
ar
ar
湍流作用下的钝体空气动力学方程包括连续性方程和
（5）