遠大小天城高層鋼結構順風向舒適度分析
本文選題:舒適度 + 脈動風壓。 參考:《湖南大學》2015年碩士論文
【摘要】:鋼結構雖然已有百余年歷史,但迄今鋼材仍是各種廣泛應用的結構材料中最符合可持續(xù)發(fā)展要求,鋼結構是能夠在今后相當長的歷史進程中展現其綠色環(huán)保、節(jié)能減排和循環(huán)經濟優(yōu)勢的結構體系,被稱為21世紀的“綠色建筑”之一。高層鋼結構的特點是高、輕、柔、結構阻尼小,在受到風荷載激勵時,往往會激發(fā)振動而影響結構的正常使用。甚至會導致結構產生局部和整體破壞。因此,高層鋼結構在風荷載作用下的人體舒適度要上升為首要和控制的因素。遠大小天城高層鋼結構是裝配式高層鋼結構,本文以遠大小天城高層鋼結構為工程背景,考慮在順風向脈動風荷載作用下的舒適度分析。具體如下:(1)介紹裝配式鋼結構的歷史現狀、結構風效應的理論基礎、結構舒適度概念的提出和結構振動控制的研究現狀。(2)簡單介紹不同國家規(guī)范對于建筑結構風振舒適度的一般評價方法和主要標準。(3)介紹脈動風荷載的模擬方法以及諧波疊加法的實現過程,采用matlab編寫脈動風模擬程序,模擬得到了各個樓層處脈動風速時程和脈動風壓時程。將模擬譜與目標譜做對比,驗證模擬結果的正確性。(4)采用有限元計算軟件midas Gen建立工程結構有限元計算模型。通過我國《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》(JGJ99-1998)和《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、ISO-6897、加拿大規(guī)范(NBC2005)四種規(guī)范的峰值加速度的計算方法,驗證有限元軟件計算的結構頂點峰值加速度的正確性,并判斷是否滿足規(guī)范規(guī)定的舒適度限值。(5)介紹被動協調質量阻尼器(TMD)的基本理論研究,包括TMD的吸振原理、TMD計算模型和最優(yōu)參數的選取等。在計算模型上施加TMD,將計算出來的峰值加速度再與規(guī)范規(guī)定的舒適度限值做比較,結果表明,加上阻尼器后結構的峰值加速度明顯減小,起到了減振的效果,提高了結構的舒適度。
[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.
【學位授予單位】:湖南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TU973.13
【參考文獻】
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,本文編號:1851174
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