高层建筑横向风荷载模拟及响应分析[1]

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1、高层建筑横向风荷载模拟及响应分析[1]施工技术施工技术·上海建设科技$%%&年第&期·高层建筑横向风荷载模拟及响应分析袁玉平上海成信建业工程建设有限公司!横向风荷载试验数据由于高层建筑横风向振动原因的复杂性，为确定横风向荷载，本文采用了同济大学土木工程防灾国家重点试验室’(!)大气边界层风洞试验数据。该试验采用高频动态测力天平技术对)#个典型建筑物的建筑模型进行了风洞实验，拟合了一阶广义横风向风力谱和基底弯矩谱。根据试验得到的模型基底弯矩时程响应序列进行谱变换及无量纲化处理，得到了典型超高层建筑横风向无量纲广义气动力谱随无量纲频率变化的曲线。拟合公式如下：王天元同

2、济大学结构工程与防灾研究所-———————————————-----"-----""8--"---.--—————————。————————————==’））6:）-）———--———-!"#!·上海建设科技$%%#年第#期·施工技术!!"#!·上海建设科技$%%&年第&期·步行商业街，其配套设施力求满足现代生活，为业主们营造体贴周详、温馨典雅的家园氛围。上海绿城住宅区的景观结构是在原有规划的空间组织结构的基础上进行深化和提升，以一、二期已交付的园区为例，三级布置方式非常明确。以长近$%%*、宽(&*的景观大道为中心地轴线构图、#排银杏树对称布局的步行大道，中间结

3、合不同空间的功能需要，布置有喷泉、涌泉等水景，丰富了整个空间的气氛。同时将左右两个组团有机地区分开来，园区中心广场西南部的(幢点式高层底层架空，借此对下沉式中心广场空间感受产生积极的影响。其它各组团的关键部位————景观的重点或人际交往密集区，部分建筑的底层架空。除各组团空间围合形成人际交往的主核心外，小区空间也产生人际交往的次级核心————与会所共同构成了心灵沟通的场所序列。这样的景观设计结构既与住区规划相一致，又与住户的活动类型和心理诉求相匹配，层次分明，内容丰富。!重点和难点在结构确立之后，结合现场实际情况，应对住区景观营造中的重点和难点作客观的分析，从设计

4、开始逐一地予以解决和突破。项目不同，重点和难点自然有区别。!"#重点作为上海绿城住宅区一、二期景观的重点是景观大道与各组团、会所之间的处理等。园林绿化!"$难点.)’如何在景观设计中让住户感受到平原城市的坡地生活，依靠哪些元素、如何组织。.$’上海的气候特点使可植栽的品种丰富，绿化造景选择余地较大，不同空间的植物如何进行精选搭配。.(’地下车库顶板的绿化选择和土坡地形的塑造。.#’对地下车库采光井的处理。这些重点和难点既要创造性地去突破，也需要通过对其他优秀楼盘的学习和借鉴，博采众长，为我所用。%表现手法上海绿城住宅区在创造平原城市坡地生活的环境意象上选择了水景、

5、假山、置石、小桥、草坡等，通过这些元素在园区景观中的演绎，使人感受到坡地生活的情韵。表现手法主要是将现代的几何构成手法和流畅的曲线形态糅合到环境设计中，丰富和发展传统的园林设计手法。小区内主要以曲线为主、辅以直轴线来分割不同的空间需求，同时以不同纹理的路面来区分各自的功能。上海绿城住宅区为居民提供了轻松舒适的自然化空间，为住户营造了诗意的栖居地，给他.她’们增添了日常的生活情趣，很大程度上提高了住户的生活品质。.收稿日期：$%%&!%/!$)’$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$（上接第#&页’大、高度较

6、有增加的建筑，如("层的高度超过)%%*，横向位移响应已有顺风向响应的约)%+,，两者不相上下，但总位移比仅考虑顺风向响应大了#-,左右，接近有一半的影响，此时横向风荷载对结构响应的影响不应忽视，应当予以考虑；长细比较大，如#"层的高度为)$%*以上，横向位移响应已有顺风向响应的约)#(,，总位移比仅考虑顺风向响应大了-#,左右，此时横向风荷载对结构响应的影响必须要考虑。!结论对高层建筑要否考虑横向风荷载的影响，笔者认为首先要考虑该建筑体的长细比，因长细比体现出建筑物的横向尺寸与高度之间的关系。由于建筑物横向振动是通过边缘上的旋涡脱落间接引起的，类似一种“线荷载”

7、，在横向尺寸相对较大（即长细比较小）的情况下，此“线荷载”对结构的横向位移影响较小；而顺风向荷载是一种面荷载，会产生较为明显的顺风向振动。因此要考虑横向风荷载的建筑，首要条件是必须有较大长细比（大于#）；其次，建筑物须达到一定的高度。由表)可知，高度较低的建筑物，尽管有较大长细比，但较低的风速无法达到临界风速，无法产生接近于建筑物一阶自振频率的旋涡脱落，因此也难激发较为明显的横向振动。基于一定的实验基础，对于建筑物何时需要考虑横向风荷载，建议：对于同时满足长细比大于#且高度超过)%%*的矩形或方形横截面的高层建筑，必须考虑横向风荷载。.收稿日期：$%%&!’!"#

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