高层建筑施工期强风特性实测研究

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近年来,随着我国城市建设的加速发展,各个城市特别是沿海地区不断兴建大量的高层建筑。随着现代建筑材料和施工技术的发展,高层建筑逐渐呈现出高柔低阻尼的特性。这就增加了高层建筑的风敏感性。特别是对施工期的高层建筑,这阶段,建筑风险率最大,且这阶段的实施好坏直接关系到建筑后期的使用。所以,分析施工期高层建筑的风场及风压情况就显得尤为重要。高层建筑的风场实测是掌握结构风荷载作用机理、结构响应及其破坏机理最直接的资料。然而,目前,国内对施工期的高层建筑进行风场和风压同步实测甚少,本文在借鉴前人研究成果的基础上,主要进行了以下工作:(1)在强(台)风集中月份8月底~10月初对在建高层建筑主体结构进行风场和风压同步实测,截取其中风速比较大的4h实测数据进行风场分析,得到实测场地的湍流特性。并发现湍流度、阵风因子、平均风速三者之间存在一定的线性关系。(2)分析了三种不同平均风向角下的建筑表面风压分布情况及不同测点之间脉动风压相关性,分析发现,迎风面上的各测点风压跟侧风面上的各测点风压之间具有一定的相关性,而与背风面各测点之间风压相关性较小,同时,对脉动风压谱和脉动风速谱进行比较分析,分析结果表明两者之间满足准定常理论。(3)以等效静力风荷载方法为基本原理,基于实测的风压值,采用线性插值法,结合工程实际情况,利用Ansys对实测建筑进行静力分析,得到建筑在强风作用下的各个方向上的位移值。计算表明:由于施工期结构刚度小,加上线性插值法人为加大了建筑局部荷载,计算的位移大于荷载规范的限制。
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