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[1]涂佳黄,曹波,洪荣华,卢旦,屈畅姿.某带钢塔高层建筑结构风致动力特性分析[J].防灾减灾工程学报,2017,37(01):169-176.
涂佳黄, 曹波, 洪荣华, et al. Analysis of Wind-induced Dynamic Characteristics of a High-rise Building with a Steel Tower[J]. 2017, 37(1): 169-176.
[1]涂佳黄,曹波,洪荣华,卢旦,屈畅姿.某带钢塔高层建筑结构风致动力特性分析[J].防灾减灾工程学报,2017,37(01):169-176. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2017.01.024.
涂佳黄, 曹波, 洪荣华, et al. Analysis of Wind-induced Dynamic Characteristics of a High-rise Building with a Steel Tower[J]. 2017, 37(1): 169-176. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2017.01.024.
采用计算流体动力学中的非稳态分析
对某带钢塔高层建筑工程所处的区域风场进行计算
获得了作用于其表面的时程风荷载
再将荷载施加到该结构的有限元模型上进行动力响应分析。再对不同钢塔基频与场地风向角等因素下的风致动力性能与位移响应能量密度谱进行分析。研究结果表明
当钢塔基频与主体结构基频相近时
钢塔尖部的位移值达到最大
鞭梢效应最为强烈;不同风向角时塔尖位移迥异
由位移响应极值确定的最不利风向角为135°工况。塔尖位移响应频谱特性对建筑群的互扰效应与风向角的变化较为敏感
并会对结构的振动响应产生影响。当旋涡脱落频率与结构频率接近时会引起钢塔较大的耦合振动
设计时应注意避开不利环境
减小风致动力响应。
Based on the project of a high-rise building with a steel tower
transient analysis of computational fluid dynamics(CFD)was used to calculate the wind field around the high-rise building and obtain the wind load time history on the structure at first.Then
the wind loads were applied on the finite element model of the structure to compute the dynamic responses.The effects of the factors such as the natural frequency of steel tower and incoming wind direction on the dynamic wind-induced responses and the power spectral density(PSD)of displacement responses of the high-rise structure were analyzed.The results indicate that when the fundamental frequency of the steel tower is close to the structural natural frequency
the spire displacement reaches the maximum value and the whipping effect is more obvious;the spire displacements are highly affected by the incoming wind directions and the most unfavorable wind direction is 135°.Spectral characteristics of spire displacement responses are sensitive to the changes of incoming wind directions and the interference effect of buildings
and these factors give rise to the change of structure vibration responses.When vortex shedding frequency is close to the structural natural frequency
the synchronization effect occurrs
which should be taken into account and better avoided in order to reduce the wind-induced dynamic responses.
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