基于风振动力性能的高层钢结构多级抗风优化设计

【摘要】：提出和发展了一个基于计算机的集成优化设计方法来解决高层钢结构建筑在各种风灾条件下的风致性能设计问题。在性能设计方法的基础上,提出了高层建筑的三水准抗风设防标准。各水准下的风灾烈度及其概率要素可以通过对气象部门的极端风速记录开展统计极值分析来进行。通过基于随机振动的高层建筑风致动力响应分析,给出了各种加速度指标的实用表达式。对高层钢结构及混合结构建筑的风致动力性能优化设计问题还展开了数学建模,用结构构件尺寸等设计变量显式的表达出各种风振性能设计指标。发展了基于优化准则法的数值方法来求解高层建筑在多种风致性能设计约束条件下的结构最优设计。最后,通过一个60层钢框架-混凝土核心筒混合结构建筑的算例验证了文中提出的多级抗风性能优化设计方法的有效性和实用性。