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连体结构是通过合理设计塔楼的结构、平面和空间的形式,并将不同的塔楼利用空间或者底部结构进行连接起来而形成的一种复杂的新型高层建筑结构形式,整体性能好、抗侧刚度大、传力明确、空间布置灵活、施工速度快等特点使其成为高层与超高层建筑应用前景较为广阔的结构形式。
风荷载是高层建筑结构设计的主要控制荷载之一。随着建筑物层数的增加和高度的增大,风荷载对建筑物的影响越来越大。本文着重研究了高层连体结构的顺风向风振反应问题。
本文首先介绍了高层建筑连体结构的相关概念以及作用于结构上的风荷载的相关知识,并总结了国内外结构抗风研究方法的进展和结构抗风设计中存在的问题及其发展趋势;其次利用QR法及有限元法对高层建筑连体结构进行了平均风作用下的静力分析,建立了高层建筑连体结构在平均风作用下的静力分析的QR法格式,用MATLAB语言设计了相应的计算程序,并把该程序的方法应用于算例分析,与有限元法的计算结果进行了对比分析。接着利用有限元法对连体结构进行了顺风向脉动风压作用下的线性动力时程响应分析;最后考虑材料非线性,采用随动强化模型,用有限元软件ANSYS分析了连体结构的非线性风振反应,从而为高层建筑连体结构的抗风设计提供了理论依据和抗风设计方法。