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摘要:各种新型材料的不断出现,对从超高层建筑的应用范围的扩大产生了积极的影响。相对而言,超高层建筑的投资成本大,对于施工技术的要求更高,不同组成结构非常的复杂。作为影响超高层建筑影响因素的组成部分,风荷载的有效控制是保证了建筑结构的质量可靠性。本文将结合风荷载的相关内容,分析它对高层建筑所造成的影响,为相关的研究工作提供一定的参考信息。
关键词:高层建筑;风荷载;组成结构;施工技术;发展现状;参考信息
超高层建筑在具体的使用过程中,可能会受到某些客观存在因素的影响,对于相关的施工技术提出了更高的要求。结合目前超高层建筑的发展现状,可知风荷载的存在影响着建筑物结构的稳定性。因此,设计人员在具体的工作开展中应该对风荷载的特性等进行必要地了解,运用可靠的设计法方法增强建筑物的安全性能。
一、风对超高层建筑结构的作用
为了完善建筑物的服务功能,增强自身的综合市场竞争力,建筑企业加快了超高层建筑的建设步伐,并取得了良好的作用效果。在这些建筑后期的使用过程中,自然风的存在将会对建筑结构造成一定的影响,容易引发安全事故。因此,相关的技术人员重视风对超高层建筑结构的作用,为科学预防措施实际应用效果的增强提供必要地保障。风对超高层建筑的作用主要体现在:*1)大气流中不同方向的风将会对超建筑结构产生一定的静力作用和动力作用,影响着这些建筑结构的使用寿命;(2)不同形式的风致振动,给超高层建筑结构的稳定性带来了较大的威胁,容易产生建筑结构失稳的现象;(3)风的存在对于建筑结构的抗压性能提出了更高的要求,影响着建筑结构的实际作用效果。这些方面的不同内容,客观地反映了风对超高层建筑结构的作用。因此,研究人员需要对超高层建筑中风荷载特性进行更加深入地分析,增强建筑物的安全性能。
二、对超高层建筑中风荷载研究
超高层建筑结构复杂,实际应用中容易受到风荷载的影响,加大了安全事故发生的几率。目前研究风荷载的主要方法是风洞试验,可以对超高层建筑表面的风压进行全面地分析,从而对建筑物在不同大小风压干扰下的安全可靠性做出综合地评估。超高层建筑中风荷载研究需要结合建筑物自身的功能及风荷载作用下建筑物的动力响应进行必要地了解,从而确定这种客观存在因素多超高层建筑的影响范围大小。
风荷载的表现方式不同,对于超高层建筑产生的实际作用效果有所差异。对于建筑物表面的局部风,设计中需要对超高层建筑幕墙的安全性进行重点的考虑,并利用专业的技术手段确定出幕墙表面脉动风压的大小,从而选择出最佳的幕墙表面峰值风压。在风洞试验测试、模拟的过程中,可以得到不同脉动风压的概率分布图。技术人员根据这些分布图的详细内容进行对超高层建筑结构进行必要地优化,从根本上增强了这些建筑物的抗压性能。同时,超高层建筑中风荷载研究时也需要充分考虑气流强度,主要在于这种技术指标可以很好地法反映出风压的偏度和风度,为风洞试验结果的准确性提供必要地保障。
超高层建筑中风荷载研究主要依赖于可靠的研究方法和重要的技术指标。在有关风荷载的规范条例中,利用惯性风荷载方法的优势,可以将复杂的风荷载划分为平均风响应和脉动风响应。这些方法的有效使用,可以将风荷载对超高层建筑的影响程度在计算机网络系统中显示出来,为研究人员做出科学的评价提高必要的参考信息。风荷载所产生的干扰因素较多,需要结合超高层建筑结构的不同方面进行必要地探讨,并利用等效风荷载的思想获得理想的技术指标。风振系数的确定,可以更好地体现出风荷载的脉动影响范围,从而对超高层建筑结构做出全面地评估。风振系数的大小容易受到地面粗糙度和超高层建筑空间相关性的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超高层建筑结构等效风荷载计算时,相关的研究人员需要充分考虑峰值因子,根据科学的研究方法确定具体的法峰值因子取值范围,为建筑物所有结构稳定性的增强奠定坚实的基础。
三、对超高层建筑中风荷载特性的研究
(一)平均风向系数法分布特性
在风洞试验的作用下,可以根据风向角的变化范围而计确定平均风压系数大小。超高层建筑体型系数应该与行业规范条例的具有要求保持一致性。利用信息化技术手段,可以绘制出一定角度风向角的平面风压系数等值分布图,从而对风荷载特性进行深入地分析。超高层建筑中出现拐角的区域,在某些干扰因素的作用下将会使气流出现加速分离的现象,说明了该区域负平均风压系数小,对于建筑物结构的抗压性能要求高。此时,设计方案确定时需要采用先进的材料对超高层建筑拐角出进行加固。理想状态下超高层建筑拐角处的平均风向系数是均匀的,建筑物的稳定性相对较好。
(二)脉动风压系数法分布特性
脉动风压系数是风荷载的重要特征,反应了风压脉动能量的大小。对于超高层建筑物的幕墙设计或结构设计而言,必须考虑脉动风荷载的动力放大效应。脉动风压与来流的湍流强度密切相关,此外,还会受到旋涡脱落导致的流动或由建筑物本身引起的特征湍流的影响。周边建筑物的存在也必然会导致主体建筑物的流场环境发生变化,给脉动风压带来变化。
计算机网络中模拟出的脉动风压等值线,可以对超高层建筑结构的安全性能做出一定的评价。主要体现在:(1)迎风面的风向角对应的脉动风压系数是动态变化的。超高层建筑的楼层越高,迎风面的脉动风压系数越小,对应的背风面脉动风压系数相对较大;(2)超高层建筑侧面吹来的风作用下的脉动系数大小与气流分离的速度有关。此时建筑物内部拐角的脉动系数较大,建筑结构所承受的抗压力也相对较大;(3)在干扰因素作用下,如果超高层建筑某一区域产生遮挡效应时,对应的脉动系数将会减小,整体的分布比较均匀;(4)当法风向角约为120度左右时,超高层建筑最底部结构具有一定的遮挡作用,对应的脉动系数将会下降。
这些方面的不同内容,客观地反映了风荷载作用下建筑结构不同部位脉动风压系数的变化过程。
(三)不同方向极限值下的风压系数分布特性
相关的行业参考标准仅给出特定风向角下单体建筑物表面的风压设计参考值,这对于处于复杂流场中的超高层建筑物的抗风设计是不够的。同时,对于超高层建筑幕墙设计来说,往往是由考虑了保证因子后的极值风压起控制作用。全风向极值风压系数综合考虑了风向角的变化和阵风的作用可以被用来计算建筑物表面各区域的体型系数,结合参考标准中规定的基本风压换算成极值风压值直接应用于幕墙设计。因此,在对极限值作用下风压系数分布特性研究的过程中,必须对超高层建筑物不同部位的气流变化进行深入地了解,确定出风压系数的变化范围。
结束语:
某些区域的超高层建筑在实际的应用中受到的影响较为明显,威胁着人们的居住安全性。因此,为了改变这种不利的发展现状,延长超高层建筑的使用寿命,需要对相关的风荷载及特性进行深入地研究。在对超高层建筑中风荷载及特性研究的过程中,相关的研究人员需要充分考虑各方面的影响因素,确定风荷载的影响范围,及时地消除这类建筑使用中可能存在的安全隐患。
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论文作者:张建明
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/14
标签:荷载论文; 高层建筑论文; 风压论文; 系数论文; 建筑物论文; 结构论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2016年8期论文;