高層建筑風(fēng)洞試驗(yàn)中測(cè)力與測(cè)壓的比較研究.pdf

1、近年來(lái)，高層建筑的建設(shè)高度越來(lái)越高，給結(jié)構(gòu)風(fēng)工程研究帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。本文以某超高層建筑為工程背景，分別進(jìn)行了剛性模型測(cè)壓風(fēng)洞試驗(yàn)和高頻動(dòng)態(tài)天平測(cè)力風(fēng)洞試驗(yàn)。基于上述方法對(duì)高層建筑風(fēng)致響應(yīng)及等效靜力風(fēng)荷載進(jìn)行了比較研究。主要工作如下:
　　 (1)介紹了建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)災(zāi)和世界高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì);簡(jiǎn)單闡述了剛性模型風(fēng)洞試驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及等效靜力風(fēng)荷載的計(jì)算方法，同時(shí)回顧了建筑間干擾效應(yīng)的研究歷史。
　　 (2)基于剛性模

2、型測(cè)壓試驗(yàn)測(cè)量了結(jié)構(gòu)表面的風(fēng)壓時(shí)空分布。以此為基礎(chǔ)，研究了用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的極值風(fēng)壓以及結(jié)構(gòu)表面風(fēng)壓系數(shù)的分布特性。通對(duì)計(jì)算風(fēng)壓系數(shù)的相關(guān)性系數(shù)，討論了建筑結(jié)構(gòu)表面風(fēng)壓的水平和豎向相關(guān)性。從風(fēng)壓系數(shù)等值線圖、氣動(dòng)力系數(shù)以及響應(yīng)角度對(duì)建筑間干擾效應(yīng)進(jìn)行研究。利用靜力天平進(jìn)行測(cè)力試驗(yàn)以驗(yàn)證測(cè)壓試驗(yàn)的積分精度。
　　 (3)考慮了前4階彎曲模態(tài)和第1階扭轉(zhuǎn)模態(tài)，采用模態(tài)疊加法研究了結(jié)構(gòu)頂部的位移和加速度響應(yīng)，同時(shí)討論了高階模態(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)響

3、應(yīng)的貢獻(xiàn)情況，并對(duì)結(jié)構(gòu)的風(fēng)振舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)慣性風(fēng)荷載法，對(duì)等效靜力風(fēng)荷載沿建筑樓層的分布進(jìn)行了研究，同時(shí)分析了基底等效剪力、彎矩以及扭矩隨風(fēng)向角的變化情況，并與采用規(guī)范方法計(jì)算的最大值進(jìn)行了比較。
　　 (4)基于高頻天平測(cè)力試驗(yàn)計(jì)算了氣動(dòng)力系數(shù)，獲得了基底彎矩功率譜。以基底彎矩譜試驗(yàn)值為基礎(chǔ)，采用隨機(jī)振動(dòng)理論，進(jìn)行了風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算，采用基底彎矩陣風(fēng)荷載因子法計(jì)算結(jié)構(gòu)的等效靜力風(fēng)荷載，并將其結(jié)果與測(cè)壓試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較研究