超高层建筑结构健康监测、风效应与振动控制综合研究

基本信息
批准号:51778554
项目类别:面上项目
资助金额:59.00
负责人:李秋胜
学科分类:
依托单位:香港城市大学深圳研究院
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李耀然,张俊卫,李潇,贺映候,周康,韩旭亮
关键词:
台风结构振动控制超高层建筑结构健康监测风效应
结项摘要

With the development of economy and the acceleration of urban construction, numerous skyscrapers have been built in China in recent years. The safety and serviceability of these skyscrapers have attracted considerable attentions and concerns. Combined with field measurement, wind tunnel testing and numerical analysis, the proposed study aims to use Ping-An Finance Center (PAFC), a super-tall building with total height of 600m, as a research platform to conduct in-depth research on several key scientific problems relating to structural health monitoring (SHM), wind effect and vibration control for skyscrapers. The proposed study will comprise four closely related tasks. Task 1 will involve an in-depth study of SHM and structural performance assessment of PAFC based on the analysis of measurements obtained by the SHM system and the results of numerical simulation. Task 2 will conduct a comprehensive study on the wind effects on the skyscraper based on the measurements from the SHM system under harsh typhoon conditions. A series of wind tunnel tests will be conducted in Task 3 to investigate the wind loads and wind-induced responses of the skyscraper. The test results will then be compared with the field measurements from the SHM system to verify and improve the wind tunnel test techniques. The performance of the active vibration control system installed in PAFC will be evaluated in Task 4, and then the optimal control strategy for suppressing the wind-induced responses of skyscrapers will be proposed. The outcomes of this comprehensive research project will promote the advancement of SHM and structural control techniques, enhance understanding of the wind effects on high-rise structures and improve wind tunnel test techniques and wind-resistant design for skyscrapers.

随着经济和城市建设的快速发展,我国近年来兴建了大量的超高层建筑,其安全性和使用性受到了社会的广泛关注。本项目旨在以高达600m的深圳平安金融中心为研究平台,结合现场实测、风洞试验和数值分析,研究与超高层建筑结构健康监测、风荷载、结构响应及振动控制相关的关键科学问题。主要研究内容包括:①基于实测数据和数值分析结果对超高层建筑结构健康监测及结构性能评估进行研究;②基于台风气侯下的监测数据对超高层建筑的风效应进行研究;③基于风洞试验对超高层建筑结构的风荷载及风致响应进行研究,通过对比实测数据与试验结果验证和改进风洞试验技术;④综合现场实测, 风洞试验与有限元分析,评估深圳平安金融中心的主动振动控制系统的工作性能及减振效果,提出抑制超高层建筑风致响应的最优控制策略。本项目的研究成果将促进结构健康监测及振动控制技术的发展,加深对结构风效应的理解,有助于改进风洞试验技术和提高超高层建筑抗风设计水平。

项目摘要

本项目以600米高的深圳平安金融中心为研究平台,结合现场实测、风洞试验和数值模拟,对超高层建筑结构健康监测、风效应及振动控制进行了深入研究。本项目主要研究内容主要包括以下5个方面。1) 基于深圳平安金融中心健康监测系统在结构施工阶段的实测数据,研究了超高层建筑竖向变形的时变特性;2) 基于多次台风的现场实测,对台风风场特性、结构加速度及位移响应、幕墙风压进行深入分析;3) 在高层建筑结构动力特性方面,结合现场实测与数值模拟,对拍效应、非平稳特性、结构时变特性及模态参数的不确定性等关键问题进行研究;4) 在风洞试验方面,本项目采用多点同步测压技术研究了超高层建筑表面风压及风荷载特性,并与现场实测结果进行对比分析;5) 在振动控制方面,结合现场实测及强迫振动试验研究了主动质量调谐阻尼器对超高层建筑动力特性的影响并对其台风情况下的控制效果进行评估。本项目的研究成果促进了结构健康监测及振动控制技术的发展,加深了对结构风效应的理解,有助于改进风洞试验技术和提高超高层建筑抗风设计水平。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
3

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
4

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
5

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019

相似国自然基金

1

建筑结构健康监测与振动控制实时结合研究

批准号:51378445
批准年份:2013
负责人:雷鹰
学科分类:E0806
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
2

建筑结构抗震与抗风振动控制研究--建筑隔震技术研究

批准号:59278357
批准年份:1992
负责人:刘浩吾
学科分类:E0804
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
3

建筑结构抗震与抗风震动控制研究

批准号:59238160
批准年份:1992
负责人:范立础
学科分类:E0810
资助金额:80.00
项目类别:重点项目
4

基于健康自监测磁流变执行器的自适应振动控制研究

批准号:51275539
批准年份:2012
负责人:董小闵
学科分类:E0503
资助金额:80.00
项目类别:面上项目