高层建筑结构风致振动数值模拟
【摘要】：近年来随着我国社会不断的发展、城市人口数量急剧的增长，对建筑面积的需求量是不断的增大而城市的用地非常有限，高层建筑就随之应运而生。它们的高度在不断的被刷新、结构形式越来越多样、体型也越来越复杂，并且由于高、强、轻的新材料使用让结构更加轻柔，这样就使得结构的风荷载成为控制高层结构的安全、舒适性的主要因素之一。所以在进行高层结构设计时风荷载的计算准确性成了备受关注的问题，而对结构进行风振数值模拟是有效的途径之一。
为了保证计算时加载在结构上的风荷载大小与结构实际上所承受的风荷载是相近的，那就要求能模拟得到的正确风荷载时程。风荷载时程一般是由模拟得到的风速时程转化而来的，通过对两种不同的风速时程模拟方法进行对比研究，选取了简谐波叠加法来模拟。在MATLAB软件中编程对某实际工程所在地的沿不同高度处的脉动风速时程进行模拟，并对模拟所得到的结果进行谱对比验证其正确性。再根据风速和风荷载之间的关系，将风速时程转化为结构的风荷载时程。在SAP2000软件中建立某实际工程结构的有限元模型，并对结构进行了模态分析得出结构的自振周期、频率以及结构的振型图。对结构在模拟得到的风荷载时程作用下进行时程分析，得出结构在不同高度处节点的位移和加速度时程响应。论文基于模态分析得出的结构基本参数，利用理论方法对结构的最大位移和加速度进行计算。并把两种方法得到的结果进行对比分析，进而找出两种方法计算产生差异的原因，从而为类似结构形式的高层结构抗风设计的实际应用提供一些参考。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU973.2
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