远大小天城高层钢结构顺风向舒适度分析
本文选题:舒适度 + 脉动风压 ; 参考:《湖南大学》2015年硕士论文
【摘要】:钢结构虽然已有百余年历史,但迄今钢材仍是各种广泛应用的结构材料中最符合可持续发展要求,钢结构是能够在今后相当长的历史进程中展现其绿色环保、节能减排和循环经济优势的结构体系,被称为21世纪的“绿色建筑”之一。高层钢结构的特点是高、轻、柔、结构阻尼小,在受到风荷载激励时,往往会激发振动而影响结构的正常使用。甚至会导致结构产生局部和整体破坏。因此,高层钢结构在风荷载作用下的人体舒适度要上升为首要和控制的因素。远大小天城高层钢结构是装配式高层钢结构,本文以远大小天城高层钢结构为工程背景,考虑在顺风向脉动风荷载作用下的舒适度分析。具体如下:(1)介绍装配式钢结构的历史现状、结构风效应的理论基础、结构舒适度概念的提出和结构振动控制的研究现状。(2)简单介绍不同国家规范对于建筑结构风振舒适度的一般评价方法和主要标准。(3)介绍脉动风荷载的模拟方法以及谐波叠加法的实现过程,采用matlab编写脉动风模拟程序,模拟得到了各个楼层处脉动风速时程和脉动风压时程。将模拟谱与目标谱做对比,验证模拟结果的正确性。(4)采用有限元计算软件midas Gen建立工程结构有限元计算模型。通过我国《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-1998)和《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、ISO-6897、加拿大规范(NBC2005)四种规范的峰值加速度的计算方法,验证有限元软件计算的结构顶点峰值加速度的正确性,并判断是否满足规范规定的舒适度限值。(5)介绍被动协调质量阻尼器(TMD)的基本理论研究,包括TMD的吸振原理、TMD计算模型和最优参数的选取等。在计算模型上施加TMD,将计算出来的峰值加速度再与规范规定的舒适度限值做比较,结果表明,加上阻尼器后结构的峰值加速度明显减小,起到了减振的效果,提高了结构的舒适度。
[Abstract]:Although steel structures have a history of more than 100 years, up to now steel is still the most suitable for sustainable development among all kinds of widely used structural materials. Steel structures are able to show their green and environmental protection in a long historical process in the future. The structural system of energy saving and emission reduction and circular economy advantage is called "green building" in the 21 ~ (st) century. Tall steel structures are characterized by high, light, flexible and low damping. When subjected to wind load, vibration is often stimulated and the normal use of the structure is affected. It can even lead to local and global damage to the structure. Therefore, the human comfort of high-rise steel structures under wind load should be the primary and controlling factor. The steel structure of long and large Tiancheng tall building is a prefabricated high rise steel structure. In this paper, the comfort degree analysis under the action of downwind pulsating wind load is considered, taking the steel structure of long and large Tiancheng tall building as the engineering background. Introduction to the historical status of fabricated steel structures, the theoretical basis for wind effect, The concept of structural comfort and the research status quo of structural vibration control. (2) A brief introduction to the general evaluation method and main standard of wind vibration comfort of building structures in different national codes, and the simulation method of fluctuating wind load. And the realization process of harmonic superposition method, The pulsating wind time history and pulsating wind pressure time history at each floor are simulated by using matlab program. By comparing the simulated spectrum with the target spectrum, the correctness of the simulation results is verified. Finally, the finite element calculation software midas Gen is used to establish the finite element model of engineering structure. The calculation methods of peak acceleration of the four codes, JGJ99-1998) and GB50009-2012 (GB 50009-2012, Canada Code NBC2005), are used to verify the correctness of the peak acceleration of the structures calculated by the finite element software. The basic theoretical study of passive coordinated mass damper (TMD) is introduced, including the vibration absorption principle of TMD and the selection of optimal parameters. Applying TMD to the calculation model, the calculated peak acceleration is compared with the limit of comfort stipulated in the code. The results show that the peak acceleration of the structure with dampers is obviously reduced, which has the effect of reducing vibration. The comfort of the structure is improved.
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU973.13
【参考文献】
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,本文编号:1851174
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