城市中心高层双塔建筑风效应及风振响应数值模拟研究

基于计算流体动力学方法(Computational Fluid Dynamics,CFD)与有限元方法(Finite Element Method,FEM),对城市区域的高层双塔建筑风荷载以及风振响应问题开展了系统的研究。提出了基于刚度映射算法的CFD/FEM单向耦合的高层建筑风效应及舒适度评估分析框架;采用该分析框架研究了位于城市中心的高层双塔建筑围护结构风荷载及主体结构风振响应,并结合高层建筑结构规范对其位移幅值及风振舒适度进行了合理评估。结果表明:基于数值模拟的分析框架不仅能够准确地考虑真实的城市地貌,并且可以高效地开展具有复杂外形的高层建筑风荷载取值、风振响应计算以及舒适度评估分析;考虑气动干扰效应的某城市中心高层双塔建筑的风振位移响应幅值及风振舒适度评估结果满足相关规范的要求;由于考虑真实城市地貌、结构复杂气动外形以及气动干扰等因素,该数值模拟结果与我国荷载规范规定的风振系数相比偏小。因此,提出的CFD/FEM单向耦合数值模拟方法能够高效地开展高层建筑结构的抗风设计,并获得经济合理的分析结果。

双塔超高层建筑结构设计

以绍兴环球纽约国际中心工程161.1m高的双塔超高层建筑为例,分别采用ETABS、PMSAP和SATWE软件对结构进行了多遇地震下弹性计算分析、时程分析、中震不屈服分析等,并获得了较好的计算结果,为结构技术设计和采取有效抗震加强措施提供了依据。

双塔高层建筑风荷载静力干扰效应的数值研究

采用可实现的k-ε湍流模型,对处于B类地貌风场中复杂体型的双塔建筑进行了风荷载和风场的数值模拟,计算得出了建筑周围的流场分布和建筑表面各测点的风压,与风洞试验结果比较表明,数值模拟方法具有较好的精度,可用于复杂体型的双塔建筑的静力干扰研究。着重讨论了双塔建筑物之间的狭缝效应,结果表明,并列布置时,干扰作用只发生在相邻建筑物的侧风面,对相邻建筑物的迎风面影响很小,干扰作用的大小与建筑物的间距有关。

高层建筑结构设计及某工程结构选型研究

住房需求作为民生问题,其能否有效地解决直接决定着人们的生活质量。为了满足人们的住房需求,我国建筑行业开始推行高层建筑。但因高层建筑建设起步晚,在结构设计和结构选型方面存在一些问题,使得高层建筑存在安全隐患。文章以6度区双塔高层建筑为例,分析了高层建筑的结构设计与结构选型。

某双塔楼表面风压的非高斯特性研究

通过对某双塔高层建筑进行了风洞试验,对该双塔高层建筑表面风压的非高斯分布特性进行了研究;基于各风向角下风压系数的三阶、四阶矩统计量,对高层建筑各立面风压进行了高斯与非高斯分布的分区;最后,对高斯区和非高斯区设计风压系数的峰值因子取值问题进行了探讨,发现在实际应用中对非高斯区的峰值因子取值偏小。

高层双塔楼建筑型钢混凝土组合结构施工技术

世博动迁户上海振华港机工业研发大楼的结构为型钢混凝土组合框架柱,大跨度后张法有粘结预应力楼盖框架梁,密肋梁空心楼盖。施工中300t钢连廊需整体提升,施工难度大。通过在钢结构施工中采取合理的施工技术与措施,保证了工程优质高效按期竣工。

梯形平面反对称布置双塔楼的风场干扰研究

针对梯形平面反对称布置双塔楼的风场作用和相互干扰研究较少的情况,首先对方形平面高层建筑的绕流进行数值模拟,并与风洞试验结果及其他数值模拟结果进行比较,验证了计算方法的可靠性;然后采用有限元对梯形平面反对称布置双塔楼在雷诺数较高时的风场进行模拟计算,并与雷诺数相近的圆形平面双塔楼的绕流进行比较,重点研究了平面形状对高层建筑受力系数的影响。结果表明:梯形平面单塔楼的平均阻力系数可以通过矩形平面单塔楼在不同长宽比下平均阻力系数的变化规律来定性判断;随着梯形平面双塔楼间距比的增大,存在受力系数发生明显变化的临界间距比;圆形平面双塔楼之间狭缝流体的动量较大,其受力系数发生变化的间距比小于梯形平面双塔楼受力系数发生变化的间距比;在间距比较大时梯形平面双塔楼的尾流干扰明显,而圆形平面双塔楼的尾流干扰可忽略。研究成果不仅可为该工程的抗风设计提供理论依据,而且可为类似建筑的抗风设计提供参考。

无锡蠡湖科技大厦表面风荷载研究

无锡蠡湖科技大厦刚性模型的风洞试验测量了模型表面的平均和脉动风压,给出了不同风向角下各测点的平均风压系数和体型系数。讨论了风场和风向角对平均风压系数和体型系数的影响,以及两个正方形截面塔楼的相互气动干扰影响特点,得到双塔高层建筑中各单塔楼的总体体型系数大于单体建筑的结论。