文档名：高层建筑抗风优化设计和风振控制相关问题研究——第30届全国结构工程学术会议特邀报告
高层建筑由于自振周期长,阻尼小,其高柔的特征使其对风荷载特别敏感,风荷载是沿海地区超高层建筑的主要水平控制荷载,因此在强/台风作用下,其抗风设计须在满足规范安全要求的前提下,同时又要经济实用和结构性能高效,为此开展高层建筑抗风优化和风振控制方面的研究,具有十分重要的现实意义.本文在对高层建筑抗风优化设计和风振控制研究现状做简要介绍的基础上,首先根据风荷载的特点,着重研究了考虑风速风向联合概率分布和基于可靠度及性能化的高层建筑抗风设计方法,采用最优准则法,以结构的总重或总造价为目标函数,以顶部位移、层间侧移以及顶部风致加速度为约束条件,对高层建筑结构杆件截面抗风优化设计的相关问题进行了研究.同时为提高基因遗传智能优化算法的收敛速度和获得最可能优化解,本文提出了传统基因遗传的改进算法(如基于改进罚函数及分级遗传算法)用于结构抗风优化设计.在结构拓扑抗风优化方面,则主要引入分层优化的概念,对变密度法和改进动态进化率的双向渐进拓扑优化方法,应用于抗风结构的拓扑构型优化算法进行了相关研究.通过实例分析验证了上述结构抗风优化算法的高效和正确性.在风振控制方面,本文结合摩擦摆系统和调谐质量阻尼器各自的优点,提出了摩擦摆调谐质量阻尼器(FPS-TMD)被动控制系统,对其力学和动力特性,以及高层建筑顶部带FPS-TMD系统的风振控制理论进行了相关研究,以结构控制第三代Benchmark模型为实例,研究顶部带FPS-TMD系统的高层建筑风振控制效果,同时结合本文开发的基于小型电振动台的实时混合实验测试平台,采用风振控制实时混合实验结果与理论模拟计算结果的对比,验证了本文提出的FPS-TMD被动控制系统,应用于高层建筑风振控制的有效性.
作者：傅继阳吴玖荣徐安
作者单位：广州大学风工程与工程振动研究中心,广东,广州510006
母体文献：第30全国结构工程学术会议论文集
会议名称：第30全国结构工程学术会议
会议时间：2021年10月1日
会议地点：广州
主办单位：中国力学学会
语种：chi
分类号：
关键词：高层建筑 风效应 抗风设计 风振控制
在线出版日期：2022年5月27日
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