高层建筑顺风向风振动力反应时程分析(3)

风振好文章

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　郑州大学学报(工学版)　　　　　　　　　　　　　　　2006年16

3　实例分析计算

所选取建筑物的基本参数见表1.所列出的建筑是一座18层保险公司的钢结构办公楼与一座银行大楼[5].表中的建筑单位容积重量是根据对比同类结构荷载类型确定的,地面粗糙度根据建筑物周围的地貌条件拟定为B类,粗糙度指数为0116,粗糙度系数k=010033.设结构的基阶振型近似按直线分布,即:<1(z)=z/H.为了便于比较取10m高处的来风速度分别为:U 10=～60m/s,根据以上的公式用数值积分计算建筑

物顶部的顺风向加速度及位移随时间变化过程,计算结果见图2、图3及表2所示.其中的谱分析结果根据参考文献[9]中的方法得出,最大值是在计算时段内出现的正最大值或负最大值.

表1　建筑物基本参数

Tab.1　SpecificationsofAandB编号

A高度长度3351701顺风向

010095AT2esponseonBuildingA&B

建筑U10物-1　　　10　　　20A　　30　　　40　　　50　　　60　　　10　　　20B　　30　　　40　　　500100014501000911010025910100555601010224010198600100323501015780010394900107550001124600/m时程分析0100015201000940010027200100576601010820010212300100362101016240010421000107862001131000最大值01000520100310010085701020140103638010707001011580105681011465001262700144980速度/(m s-1)

谱分析时程分析最大值010001910100019601000712010016280100171001005970010058950100602301020270010146000101510001053000010292440103012001104100010511990105251901186400010043460100452801015730102184001024

1600107884010560100105913001212800110900001113800013902001182100011925000162270(-2)谱分析时程分析最大值0100065501000682010025301005596010057930102143010203420102151001070800105051001052220011789001101380011047000136100011777600118560001662800

1006868010071201027360103454001036520112784010886400109120013682001172600011814001628700128860001312101107070图2　建筑物A顶部风振反应时程(U10=40m/s,z=H)

Fig.2　TimehistoryofdynamicresponseattopofbuildingA

图3　建筑物A动力反应均方根值(U10=40m/s,z=H)

Fig.3　WindinduceddynamicresponseonbuildingA

4　计算结果分析讨论

由计算结果可以看出,随着来风速度的增加,

建筑物顶部的风振反应值急剧地增大.作者给出

了U 10=60m/s范围内的计算结果.顺风向风振反应以共振反应为主,非共振反应仅占次要的部