环状六塔连体复杂高层建筑抗风特性研究

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现代高层建筑不断向大型化、复杂化发展,风荷载是高层建筑设计时需要考虑的主要侧向荷载之一,当高层建筑以建筑群体形式出现时,建筑物之间的干扰对气动力的影响使得结构风振响应的研究更加复杂。本文结合环状六塔连体复杂高层建筑刚体模型测压风洞试验和气动弹性模型测振风洞试验,通过对环状六塔连体复杂高层建筑修正后的整体有限元模型和高空大跨度钢结构连廊实体有限元模型的时程分析,深入研究了环状六塔连体复杂高层建筑的抗风特性。全面论述了杭州市民中心环状六塔连体复杂高层建筑的设计研究,主要阐述了地基基础设计以及桩型的选取,介绍了地下室的选型,结构大底盘的变形缝设置,探讨了环状六塔连体结构振型的复杂性以及在抗震设计时需注意的问题,分析了高空大跨度钢结构连廊支座连接方式对结构的影响,介绍了相应的设计方案和构造处理方式,保证了本工程的安全、经济、合理,实现了结构设计与建筑效果以及城市发展理念的和谐结合。详细介绍了环状六塔连体复杂高层建筑气动弹性模型的设计制作,并采用初激励自由衰减振动方法对该模型的固有频率值、阻尼比等模态特性进行了测试,检验了试验模型的合理性,正确模拟了主体建筑所处的大气边界层风场,合理布置了模型的测点,考虑了较为全面的试验工况,保障了杭州市民中心气动弹性模型测振风洞试验的顺利进行,并深入分析了试验结果,包括典型测点在典型工况下的位移响应、加速度响应以及结构的风振荷载和整体截面内力。对杭州市民中心刚体模型测压风洞试验数据进行处理,得到环状六塔连体复杂高层建筑的风荷载时程信息,以大型通用有限元软件ANSYS为平台,采用自编程序和软件接口技术相结合,应用基于灵敏度分析的有限元模型修正技术建立环状六塔连体复杂高层建筑等效有限元模型,完成了环状六塔连体复杂高层建筑和高空大跨度钢结构连廊风致振动响应的时程分析,有效掌握了环状六塔连体复杂高层建筑的风振响应特性。
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