装配式斜支撑节点钢框架顺风向舒适度研究

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装配式钢结构的主要构件在工厂预制,工厂化程度高,施工速度快,其发展符合国家推广使用钢结构和推行住宅产业化的发展战略,而且符合国家倡导的环境保护政策,市场前景广阔,机遇良好。装配式斜支撑节点钢框架结构是一种新型的高层装配式钢框架形式,同样具有广阔的发展前景和应用价值。而高层建筑钢结构的特点是高、轻、柔、结构阻尼小,对风荷载非常敏感,所以对这种新的高层钢框架结构形式进行尽量详细的抗风性能分析显得相当重要。本文以某装配式斜支撑节点钢框架结构为工程背景,对该建筑进行了顺风向舒适度研究。具体如下:(1)介绍了风荷载的基本特点及相关概念,阐述了风对结构的作用和脉动风的主要特性以及随机振动理论基础。(2)介绍了脉动风荷载的模拟方法及谐波叠加法的实现过程,根据互功率谱矩阵和快速傅立叶变换算法,采用MATLAB编写了脉动风模拟程序,模拟得到了各个楼层处脉动风速和风压时程,通过模拟谱与目标谱的对比,验证了模拟结果的正确性。(3)通过采用《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)、加拿大规范(NBC2005)和日本规范(AIJ2004)对结构的顺风向加速度进行计算对比,结果表明新荷载规范的计算结果比高钢规(JGJ99-98)大,但与加拿大规范(NBC2005)和日本规范(AIJ2004)接近。同时分析了阻尼比和高阶振型对这种结构风振加速度的影响。(4)为改善建筑舒适度,拟采用粘滞阻尼器方案对结构进行减振控制。根据脉动风数值模拟计算结果和结构减振前后的动力时程分析,能够看出本文的脉动风模拟方法可以用于该结构形式的风振响应分析,采用的减振方案能有效的降低结构顶点加速度,提高建筑的舒适度。
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