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某拟建838m高楼多自由度气弹模型风洞试验研究
  • ISSN号:1674-2974
  • 期刊名称:湖南大学学报(自然科学版)
  • 时间:2015
  • 页码:9-16
  • 分类:TU312.1[建筑科学—结构工程] TU972.8[建筑科学—建筑设计及理论]
  • 作者机构:[1]武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉430072, [2]中国电子工程设计院,北京100142
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51178359)
  • 相关项目:超高层建筑涡激共振危险性研究
中文摘要:

为了考察某拟建超高层建筑(总高838 m)在设计风速下的风致响应,对该大厦进行了多自由度气弹模型风洞试验.模型自振特性测试表明,该气弹模型各横截面对两个正交的水平主轴对称,每个轴向1阶和2阶频率误差分别在1%和28%以内,1阶阻尼比约为2%,平动振型与实际结构有限元模型计算结果较为一致.分析不同风速和风向角下风致响应发现,该大厦顶部在100年重现期设计风速下最大动态侧移为0.89 m,且动态位移本身并未使结构顶部位移超标,而10年,50年和100年重现期下风致加速度响应超过规范阈值幅度分别为16%,23%和29%.另外,该大厦横风向涡振使得临界风速附近横风向风致响应明显偏大,如果假定风荷载谱为白噪声,则横风向1阶气动阻尼比对总响应的贡献达37%.若欲保证该建筑在百年一遇风速下加速度在允许范围内,则须使其结构阻尼比在2.9%以上.

英文摘要:

In order to investigate the wind-induced responses of a tower 838 meters high under the de-signed wind speed,multi-degree-of freedom aero-elastic model wind tunnel tests were carried out.It was found that the first-order and the second-order frequency inaccuracy of the model,which was measured from the free vibration test,were less than 1% and 28%,respectively,the first-order damping ratio was about 2%,and the translational vibration mode shape was consistent with the actual structure.Wind tun-nel test result has shown that the maximum wind-induced dynamic displacement is 0.89m,which is in the standard allowable range.But the wind-induced acceleration of 10 years',50 years'and 100 years'return pe-riod exceeds the specification threshold with the amplitude of 16%,23%,29%,respectively.What's more,the lateral response increases remarkably by first order vortex induced vibration,in which the contri-bution of aerodynamic damping is close to 37%.And in order to ensure acceleration response under one hundred years'wind speed in the allowable range,the structural damping ratio must be larger than 2.9%.

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期刊信息
  • 《湖南大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:湖南大学
  • 主编:易伟建
  • 地址:湖南长沙岳麓区麓山南路
  • 邮编:410082
  • 邮箱:qks@hun.edu.cn
  • 电话:0731-88822870
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-2974
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1061/N
  • 邮发代号:42-44
  • 获奖情况:
  • 第二届国家期刊奖百种重点科技期刊,中国期刊方阵“双百”期刊1997年第二届全国科技期...,2000年湖南省首届“十佳科技期刊”,2002年第二届国家期刊奖“重点期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14344