高層建筑氣動(dòng)彈性的初步研究畢業(yè)論文

摘要圖414）。大量工程實(shí)測(cè)也表明，在一定范圍內(nèi)，阻尼隨著激勵(lì)的增強(qiáng)而變大。同時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制理論，制作了減振裝置。本文根據(jù)TMD減振原理，也為廣州西塔安裝類似臺(tái)北101大廈400噸吊擺的振動(dòng)控制裝置，并進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)：（1）對(duì)x方向加速度響應(yīng)有一定的減振效果，但對(duì)y方向卻不見(jiàn)成效，反而會(huì)使y方向的加速度響應(yīng)增大。（2）減振裝置改變了原有結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，削減了原模型前兩階加速度功率譜的峰值，使第1階的結(jié)構(gòu)頻率發(fā)生了前移。在強(qiáng)振風(fēng)向下，其第1階會(huì)發(fā)生新的耦合共振，而這也使y方向的加速度峰值更加不安全。本文的一些不足：要得出準(zhǔn)確定性的結(jié)論分析，需要大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，本文的試驗(yàn)研究工況和數(shù)據(jù)還很有限。本文在氣彈模型頂部設(shè)置的減振裝置，由于空腔狹小不便安裝，很難達(dá)到良好的設(shè)計(jì)條件。在進(jìn)行調(diào)試時(shí)，移動(dòng)的位移也不夠精確、也沒(méi)有單獨(dú)設(shè)置粘性阻尼。等等此類原因都能影響減振效果。主要不足如下：（1）本文僅對(duì)廣州西塔的氣動(dòng)彈性特性進(jìn)行了研究，具有一定的局限性。要得到具有普適規(guī)律的公式和結(jié)論還需要進(jìn)行各種工況模型的試驗(yàn)，只有通過(guò)大量試驗(yàn)結(jié)果，輔以工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，才能為工程設(shè)計(jì)應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支持。（2）在布置減振裝置時(shí)，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，僅設(shè)置了TMD減振措施。條件允許的話可以考慮其他減振控制方法或幾種減振措施的組合。（3）對(duì)于拉伸法測(cè)模型的結(jié)構(gòu)阻尼，結(jié)果還比較離散。要準(zhǔn)確測(cè)量結(jié)構(gòu)阻尼隨輸入激勵(lì)變化的規(guī)律，還需要新的測(cè)量手段和更精細(xì)的處理方法。未來(lái)研究工作展望當(dāng)前，高層建筑的抗風(fēng)研究得到了很大的發(fā)展。采用氣動(dòng)彈性模型進(jìn)行風(fēng)振耦合試驗(yàn)研究，是很好的研究途徑。這需要對(duì)不同截面、體形、高度的氣動(dòng)彈性模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，由于模型的制作、調(diào)試過(guò)程比較繁瑣且費(fèi)用較高，所以這將注定是個(gè)長(zhǎng)期的累積的過(guò)程。結(jié)合具體的實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行氣動(dòng)彈性試驗(yàn)，既滿足了工程應(yīng)用，又獲得了研究數(shù)據(jù)，是個(gè)很好的思路。隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用CFD進(jìn)行模擬的數(shù)值風(fēng)洞技術(shù)（發(fā)生在兩相交界面上的流固耦合問(wèn)題），由于具有精度高、費(fèi)用低、建模簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，將來(lái)應(yīng)用前景會(huì)非常廣闊。為了更好地服務(wù)于西塔建筑，研究其受載響應(yīng)，西塔將是世界上第一座系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的高聳結(jié)構(gòu)。通過(guò)分析實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)理論研究的成果，為理論研究奠定良好的工程實(shí)踐背景。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC1]全涌,顧明.超高層建筑橫風(fēng)向氣動(dòng)力譜.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,30(5):627-632.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC2]全涌,顧明,黃鵬.超高層建筑通用氣動(dòng)彈性模型設(shè)計(jì).同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,29(1):122-126.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC3]全涌,顧明.方形斷面高層建筑的氣動(dòng)阻尼研究.工程力學(xué),2004,21(1):26-30.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC4]全涌.超高層建筑橫風(fēng)向風(fēng)荷載及響應(yīng)研究.同濟(jì)大學(xué)博士論文，2002.03.01.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC5]顧明,周印,張豐等.用高頻動(dòng)態(tài)天平方法研究金茂大廈的動(dòng)力風(fēng)荷載和風(fēng)振響應(yīng).建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2000,21(4):55-60.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC6]黃翔,顧明.大跨度結(jié)構(gòu)氣彈模型風(fēng)振響應(yīng)的阻尼修正系數(shù).同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,32(11):1433-1436.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC7]黃鵬,顧明.高層建筑橫風(fēng)向動(dòng)力干擾效應(yīng)的試驗(yàn)研究.工程力學(xué),2003,20(5):53-58.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC8]黃鵬,顧明.高層建筑干擾氣動(dòng)阻尼的試驗(yàn)研究.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,31(6):652-656.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC9]鄒良浩,梁樞果,顧明.高層建筑氣動(dòng)阻尼評(píng)估的隨機(jī)減量技術(shù).華中科技大學(xué)學(xué)報(bào),2003,20(1):30-33.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC10]樓文娟,孫炳楠.風(fēng)與結(jié)構(gòu)的耦合作用及風(fēng)振響應(yīng)分析.工程力學(xué),2000,17(5):16-22.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC11].黃本才編著.結(jié)構(gòu)抗風(fēng)分析原理及應(yīng)用.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2001.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC12]倪振華編著.振動(dòng)力學(xué).西安:西安交通大學(xué)出版社,1989.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC13]趙林,葛耀君,曹豐產(chǎn).雙曲薄殼冷卻塔氣彈模型等效梁格設(shè)計(jì)方法.振動(dòng)工程學(xué)報(bào),Vol.21No.1,2008.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC14]宋志剛,金偉良.多隨機(jī)參數(shù)下高層建筑風(fēng)振響應(yīng)分布特征估計(jì).浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版）,2004，38（10）：1308-1313.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC15]良樞果,夏法寶,鄒良浩等.矩形高層建筑橫風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)簡(jiǎn)化計(jì)算.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2004,25(5):48-54.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC16]王國(guó)硯.基于高精度數(shù)值積分的結(jié)構(gòu)順風(fēng)向風(fēng)振計(jì)算.力學(xué)季刊，2006,27(1):162-167.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC17]黃中偉,楊小玲,遇平靜.復(fù)雜阻尼作用下結(jié)構(gòu)風(fēng)振的相似性分析.深圳大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版）,2003,20(4).[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC18]瞿偉廉主編.高層建筑和高聳結(jié)構(gòu)的風(fēng)振控制設(shè)計(jì).武漢:武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社，1991.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC19]歐進(jìn)萍,張微敬.高層建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)振阻尼控制分析與設(shè)計(jì)方法.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2003,24(6):32-37.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC20]周錫元,閻維明,楊潤(rùn)林.建筑結(jié)構(gòu)的隔震、減振和振動(dòng)控制.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2002,23(2):1-12.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC21]黃斌,劉文軍.高柔結(jié)構(gòu)的馳振響應(yīng)分析.特種結(jié)構(gòu),2004,21(3):63-66.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC22]楊志勇等.影響結(jié)構(gòu)阻尼的部分因素分析.工程力學(xué)(增刊),2001,834-837.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC23]荷益斌,樊海濤等.建筑結(jié)構(gòu)非線性阻尼及其振動(dòng)反應(yīng)研究.湖南大學(xué)學(xué)報(bào),2006,33(5):41-47.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC24]建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC25]侯愛(ài)波,葛楠,周錫元.高層建筑順風(fēng)向風(fēng)振動(dòng)力反應(yīng)時(shí)程分析.鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2006,27(2):14-17.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC26]井秦陽(yáng),李宏男,王立長(zhǎng)等.大連國(guó)貿(mào)大廈高層水箱風(fēng)振控制研究及應(yīng)用.地震工程與工程振動(dòng),2006,26(2):111-118.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC27]李祚華,滕軍,容柏生等.高層結(jié)構(gòu)屋頂構(gòu)架風(fēng)振控制設(shè)計(jì)與研究.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006,38(4):504-508.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC28]王欽華,王汝恒,賈杉.高層建筑荷載風(fēng)振系數(shù)的風(fēng)洞試驗(yàn)研究.四川建筑,2005,25(3).[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC29]張兆順,崔桂香,許春曉.《湍流理論與模擬》.北京：清華大學(xué)出版社,2005.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC30]石碧青,謝壯寧,倪振華.用高頻底座力天平研究廣州西塔的風(fēng)效應(yīng).土木工程學(xué)報(bào)，2008,41(2):42-48.[SEQ文獻(xiàn)\*ARABIC31]謝壯寧,方小丹,倪振華.用多點(diǎn)同步壓力掃描方法研究廣州西塔的風(fēng)效應(yīng).已投建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).[SEQ文獻(xià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