双塔楼建筑风场及平均风荷载的数值模拟

本文对某高层双塔楼建筑进行风荷载和风场的数值模拟,湍流模型选择可实现的k-ε模型,计算得出了双塔周围的流场分布和结构上各个测点的风压,并通过与风洞试验数据进行比较证明了计算结果的准确性。论文概述了从建模到后处理中的一些细节问题,误差产生的原因以及双塔结构的特殊性对模拟效果的影响,重点讨论了数值模拟计算技术在复杂体型的双体高层建筑风荷载计算方面的可靠性。

对称双塔楼建筑的风荷载分布特征

本文针对双塔楼建筑风场的相互干扰作用,通过风洞试验研究塔楼的风压分布,将风压沿截面进行积分求出沿结构柱网方向的合力,然后反算出沿柱网方向的整体体型系数,实现了把风洞试验结果换算为工程设计软件直接可用的数据。本文还讨论了风对高层建筑的扭矩作用,采用扭矩放大系数来考虑风致扭矩。针对某对称双塔结构的风压分布特征获得用于指导一般性对称双塔结构设计的风压和体型系数分布规律。

筏板厚度对双塔楼大底盘高层建筑地震反应的影响

考虑土-结构动力相互作用,建立了双塔楼大底盘高层建筑动力响应分析的三维有限元模型,研究了筏板厚度变化对结构振动特性和地震响应的影响。不同筏板厚度结构动力响应的对比分析结果表明,随着筏板厚度增加,结构主振周期呈减小趋势,地震侧移呈增加趋势,地震剪力在塔楼部分呈增加趋势但在地下室部分呈减小趋势。筏板的动挠度除在两塔楼外侧的边跨范围内,一般随板厚增加而减小,动弯矩除靠近地下室外墙局部范围内,一般则随板厚增加而增加。可见,筏板厚度并非越大越安全,应在满足承载力和冲切等基本要求的前提下经过优选后确定。

双塔楼大底盘地下建筑地震土压力分析

建立了双塔楼大底盘土—结构动力相互作用的三维有限元分析模型,采用地震时程反应分析方法确定作用于多塔楼大底盘结构地下建筑的地震土压力。通过改变地下室周边框架结构的外挑跨数和塔楼间裙房部分的框架跨数,计算了不同地下室平面布置和刚度分布对地震土压力分布特征的影响。结果表明地下结构地震土压力在地表处具有最大值,且远大于其他埋深处的地震土压力数值,地下室外挑跨数和塔楼间裙房跨数对地下结构抗侧力刚度及地震土压力分布均有影响。最后,给出了一些结论和建议。

双塔楼大底盘高层建筑-基础-地基地震动力相互作用分析

采用三维有限元方法建立了双塔楼大底盘高层建筑-厚筏基础-地基相互作用体系的动力分析模型,通过同比例增减某一参数的取值,分析了结构抗侧刚度、混凝土强度、楼板厚度和地基土刚度对双塔楼结构振动特性和地震响应的影响。结构抗侧刚度对结构动力响应的影响较大,地基土刚度和楼板厚度变化的影响次之。同时,通过与刚性基底假定的分析结果进行对比可知,土-结构之间的动力相互作用对结构动力响应的影响不容忽视。