高層建筑
關注創建者：iSteelStructure-同濟大學 創建時間：2018-01-14
高層建筑的視頻教程
Fluent高層建筑室外通風數值模擬
本次案例為三棟高層建筑，高度均為108m，計算區域長1200m，寬1200m，高300m。其中來風速度為3m/s，風為西北風，通過fluent來求解壓力場和速度分布場
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基于ABAQUS復雜節點及構件的仿真分析
基于ABAQUS的復雜節點與構件仿真分析 適用人群：結構工程師 基于ABAQUS復雜節點及構件的仿真分析【已結束】 直播時間：2021-03-09 19:30 課程簡介： 在重要的超高層建筑結構或大跨空間結構設計時（如蘭州紅樓時代廣場、華潤深圳灣體育中心、湖州南太湖濕地奧體中心），往往需采用節點試驗與有限元分析相結合來確定節點的安全
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基于ABAQUS平臺開展高層結構分析的建模分析利器
適用人群：1、建筑結構設計的從業人員 (設計院的結構專業) 2、結構工程與防災減災學科研究生 3、建筑結構類研究所的技術人員 4、建筑結構程序開發人員 基于ABAQUS平臺開展高層結構分析的建模分析利器（免費）【已結束】 直播時間：2021-11-17 19:30 1開課背景：開展結構動力彈塑性反應乃至倒塌過程模擬研究是結構工程領域的重要課題，也是難點問題
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高層建筑的實例教程
摘 要：傳統的建筑有限元網格劃分、基于SMMS模型的節點承載力分析方法，沒有考慮狀態變量，而導致建筑物的荷載分析結果與實際不符等問題。為此，提出了基于高層建筑的鋼結構節點承載力三維構建設計。根據建筑物豎向和水平荷載作用下的彎矩，對高層建筑物鋼結構框架的節點所受力的機理進行分析。構建高層建筑鋼結構框架節點三維模型和有無支管情況下的有限元模型，分析有無支管有限元模型的荷載-位移關系，確定構建過程中節點參數與支管的關聯性。計算模型單元上下端狀態變量的傳遞關系，整合狀態變量，確定鋼結構框架荷載，并以此作為依據進行失穩判定，完成鋼結構框架節點承載力分析。由實驗結果可知，該方法在X、Y、Z三個方向的承載力與實際值最大分別相差2 kN、1 kN和1.5 kN,具有精準分析結果。
關鍵詞：高層建筑;鋼結構;框架節點;承載力;三維仿真;
近年來，國內外學者對高層建筑鋼結構的節點穩定問題進行了大量的探討。文獻[1]提出的基于有限元網格劃分的節點承載力分析方法，構建狗骨式節點模型，結合有限元網格劃分節點位置，并使用千斤頂在懸臂兩側施加荷載，通過傳感器測量獲取分析結果；文獻[2]提出的基于SMMS模型的節點承載力分析方法，結合應變修正平均應力，構建SMMS模型，并通過各個韌性參數，對節點承載力分析。然而，上述這兩種方法沒有考慮到支撐節點的承載力問題，使得總承載力計算結果與實際情況不符。為此，本文提出了基于高層建筑的鋼結構節點承載力三維構建設計。
1 工程概況
本工程選擇一座以鋼筋混凝土為主的多幢高層建筑物為研究對象，該建筑物2號樓地面以上8層，建筑樓面高43.2 m。3號樓A區地面以上9層，建筑樓面高45.6 m。2號樓和3號樓A區之間有一條大約28 m長的通道相連，構成了一個連通的結構，該結構的連廊采用鋼桁架結構。
展開 外維護結構損壞主要由下列原因造成：（1）由于風力太大，高層建筑，特別是高層鋼結構建筑層間側移過大；（2）群樓的狹管效應引起；（3）風致效應引起；（4）面板強度不夠引起；（4）設計不合理引起（包括：造型奇特、迎風面太大、玻璃沒有夾膠等）。
▲ 提升高層建筑抗風能力的措施
1、控制建筑物的造型：最好的建筑平面就是最沒有特色的圓柱體或者正多棱柱。若是正方形，角部宜切掉了一小部分，使平面形狀沒有直角或者銳角。建筑外表面也要盡量的光滑，各種裝飾性的突起要盡量避免。仔細觀察一下全球400米以上的超高層建筑，絕大多數也都是這個造型。
2、優化結構構件：高層建筑一般是結構柔度大，自振頻率比較低，如果與風振頻率接近，在風的作用下振幅就會很大（共振）。改變自振頻率有很多辦法，最直接的辦法就是通過優化結構構件（梁、柱、剪力墻、支撐）的尺寸和布置，把結構的自振頻率控制在合理的范圍內，使得建筑在風的作用下保持較好的舒適性。
3、增加減振裝置：超高層建筑，因為高寬比太大，結構太柔，僅通過結構設計調節，難于有效改變結構的自振頻率。特別是鋼結構建筑，阻尼比較小，需要在一些特殊的部位設置風阻尼器（TMD、質量調節阻尼器），或設置阻尼墻、偏心支撐、屈曲約束支撐等耗能構件，達到減少風致效應、提高舒適度的目的。
一、控制建筑物的造型
風是紊亂和隨機的，風對建筑物的作用十分復雜，規范中關于風荷載值的確定，適用于大多數體型較規則、高度不太大的單幢高層建筑。對風敏感的高層鋼結構建筑，及高層鋼結構建筑群，其體型宜做專項設計：
單體建筑的體型系數應盡量小。其體型應有利于建筑物減少受風面積，從而減少風荷載對建筑物的影響。單體建筑要有合理的流線，使風產生不了風旋渦，避免建筑物產生風振，即使產生渦流，也要能減少建筑物的搖擺振動。
展開 外維護結構損壞主要由下列原因造成：（1）由于風力太大，高層建筑，特別是高層鋼結構建筑層間側移過大；（2）群樓的狹管效應引起；（3）風致效應引起；（4）面板強度不夠引起；（4）設計不合理引起（包括：造型奇特、迎風面太大、玻璃沒有夾膠等）。
▲ 提升高層建筑抗風能力的措施
1、控制建筑物的造型：最好的建筑平面就是最沒有特色的圓柱體或者正多棱柱。若是正方形，角部宜切掉了一小部分，使平面形狀沒有直角或者銳角。建筑外表面也要盡量的光滑，各種裝飾性的突起要盡量避免。仔細觀察一下全球400米以上的超高層建筑，絕大多數也都是這個造型。
2、優化結構構件：高層建筑一般是結構柔度大，自振頻率比較低，如果與風振頻率接近，在風的作用下振幅就會很大（共振）。改變自振頻率有很多辦法，最直接的辦法就是通過優化結構構件（梁、柱、剪力墻、支撐）的尺寸和布置，把結構的自振頻率控制在合理的范圍內，使得建筑在風的作用下保持較好的舒適性。
3、增加減振裝置：超高層建筑，因為高寬比太大，結構太柔，僅通過結構設計調節，難于有效改變結構的自振頻率。特別是鋼結構建筑，阻尼比較小，需要在一些特殊的部位設置風阻尼器（TMD、質量調節阻尼器），或設置阻尼墻、偏心支撐、屈曲約束支撐等耗能構件，達到減少風致效應、提高舒適度的目的。
一、控制建筑物的造型
風是紊亂和隨機的，風對建筑物的作用十分復雜，規范中關于風荷載值的確定，適用于大多數體型較規則、高度不太大的單幢高層建筑。對風敏感的高層鋼結構建筑，及高層鋼結構建筑群，其體型宜做專項設計：
單體建筑的體型系數應盡量小。其體型應有利于建筑物減少受風面積，從而減少風荷載對建筑物的影響。
展開 1 工程概況
某深基坑距離98m高層建筑物僅18.6m，如圖1所示。該深基坑長度91.25m，寬25.75~32m，開挖深度18m，支護樁樁徑1.2m，樁長40m。支護結構采用3道內支撐，標高分別為-0.5m、-6.5m、-12.5m。臨近高層建筑物高98m，采用樁箱基礎，距該深基坑18.6m。使用ABAQUS分析該深基坑開挖對臨近超高層建筑物的影響。
圖1 工程概況
2 有限元分析模型
分析模型有限元網格劃分如圖2所示，共劃分54余萬網格單元。
圖2 網格劃分
初始地應力平衡如圖3所示。
圖3 初始地應力平衡情況
3 結果及分析
基坑開挖18m后，高層建筑側向位移如圖4所示，最大側向變形為1.93mm。
圖4 高層建筑側向變形
基坑開挖18m后，高層建筑的彎矩如圖5所示，最大彎矩為378.8kN.m，位于首層中部區域柱中。
圖5 高層建筑結構彎矩
基坑開挖18m后，高層建筑結構應力如圖6所示，最大應力為31.9MPa，位于首層中間位置柱與底板交接處。
圖6 高層建筑結構應力云圖
基坑開挖18m后，支護結構側向位移如圖7所示，最大側向位移為8.9mm。
圖7 基坑支護結構側向位移
基坑開挖18m后，內支撐結構的彎矩如圖8所示，最大彎矩為1438kN.m。
圖8 內支撐結構彎矩
展開 結構體系的高度限制
高層及超高層建筑發展趨勢之一是支撐大型化，建筑外圈的大型立體支撐結構體系為大型角柱、橫跨整個建筑面寬的水平桁架梁及X型或人字形斜向支撐組成，形成高層建筑有效抗側力體系，如1979年建成的美國芝加哥John Hancock中心大廈，1989年建成的香港中國銀行大樓，2005年建成的英國倫敦Broadgate Tower等均采用大型化支撐抗側力體系。
John Hancock中心大廈，美國芝加哥
中國銀行大樓，中國香港
Broadgate Tower，英國倫敦
在多高層建筑設計中，什么樣的巨型支撐才是最合理最高效的布置方式呢？工程師們圍繞這個問題展開了思考。
對高層建筑風荷載分析時，其實就是對抗側力單元的分析。一般來說，建筑結構不僅要承擔垂直荷載和水平荷載，還要抵抗地震作用。對于低多層結構中，水平荷載對結構影響很小，不起主要控制作用，但在高層及超高層建筑中，水平荷載作用和地震作用將起主要控制作用，所以，高層及超高層建筑結構設計只有具有較大的承載能力和剛度，才能保證側向變形在允許范圍之內。一般地，將高層建筑簡化為一維豎向懸臂梁結構。
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2.流-固耦合仿真
風不僅作用于建筑表面產生壓力，更會引發結構振動（如高層建筑的擺動、幕墻的變形、橋梁的顫振）。
鍍鉻的核心特點：
高層建筑
優異的耐腐蝕
低表面系數
鏡面玻璃外觀
因此，鍍鉻不僅是裝飾工藝，更是一項重要的功能性表面工程技術。
制造業中鍍鉻的意義
了解鍍鉻在制造中的意義對于工程師和采購人員來說非常重要。
適配多種場景，靈活接入現有安防體系
固定監控場景：在廠區周界、高層建筑、變電站等重點區域安裝固定熱成像攝像機，直接接入原有安防系統，實現自動監控與報警。
智能聯動：可與報警系統、消防設備聯動，檢測到異常時自動觸發警報、啟動消防噴淋，大幅縮短響應時間。
</strong><strong style="background-color: rgba(254, 255, 255, 0);">流-固耦合仿真</strong></h3><p> 風不僅作用于建筑表面產生壓力，更會引發結構振動（如高層建筑的擺動、幕墻的變形、橋梁的顫振）。
方鋼管混凝土短柱軸壓性能模擬11個月前
1、 引言
方鋼管混凝土結構憑借鋼管對混凝土的約束作用，使構件的承載力與延性得到顯著提升，在高層建筑與橋梁工程中應用廣泛。該結構在軸壓荷載下，鋼管與混凝土協同工作，其受力機理與傳統鋼筋混凝土柱存在明顯差異。本案例圍繞方鋼管混凝土短柱的軸壓性能展開建模復現，借助 ABAQUS 有限元分析軟件對其軸壓受力性能進行數值模擬。本次復現主要聚焦于建模過程教學，不涉及參數優化內容。
你將學到：如何搭建高層建筑的簡化有限元模型；如何進行模態分析與阻尼建模；如何輸入真實地震波并施加慣性力；如何提取關鍵節點的時程響應數據；以及，如何一步步將“地震”變為“數據”，讓結構的抗震能力變得可視、可量化、可優化。無論你是結構工程新手，還是希望將抗震仿真引入科研項目的研究者，這份教程都將成為你邁向工程抗震仿真實踐的重要起點。
3 研究的依據
[1] 王新敏.
傳統燃油車的軟件規模相當于一棟居民樓，而新能源車的域控制器架構，讓代碼量暴漲到超高層建筑級別。特斯拉最新車型的代碼總量已突破2億行，相當于250部《辭海》疊起來的高度。
這種復雜度帶來的風險是致命的。2023年某新勢力品牌曝光的"幽靈剎車"事件，起因竟是雨量傳感器數據處理模塊的一個小數點錯誤——當降雨量達到78.3毫米/小時時，算法誤將雨滴識別為障礙物，導致車輛無故急剎。
GFRP雖在2年前被納入部分規范，但在高層建筑和地震帶的應用仍有空白。工程師們不愿成為“小白鼠”，因此推廣需循序漸進。
沙特博覽會的突破
Q: 此次展會有何創新成果？Altair為何受矚目？
MS：沙特發布了全球首個GFRP建筑規范，涵蓋耐火、抗震等新領域。
在輸電環節，它能夠將發電廠產生的低電壓提升為高電壓，以減少電能在長距離傳輸過程中的損耗；在配電環節，又能將高電壓逐級降低，適配各類用電設備的電壓需求，在城市電網、高層建筑、醫院、地鐵、機場等對防火安全要求較高的場所，干式變壓器成為了首選的電力轉換設備。
立即體驗：www.simapps.com/v/222839.html
06 樹脂絕緣干式變壓器諧響應分析仿真APP
樹脂絕緣干式變壓器是一種用環氧樹脂對線圈整體真空澆注絕緣的干式變壓器，廣泛運用于電站、電廠、工礦企業、城市的高層建筑、用戶配電站等電力和配電系統。
