高層建筑風效應風洞實驗研究.pdf

1、隨著力學分析、結(jié)構(gòu)設計和施工技術(shù)的進步，高層建筑在世界各地得以迅速發(fā)展，并呈現(xiàn)出輕質(zhì)、高柔等特點，使得風荷載成為高層建筑的主要控制荷載之一。因此，有必要對高層建筑的風荷載特性及氣動耦合效應對風致響應的影響開展研究。本文基于風洞試驗研究了圓角化方形和矩形高層建筑的氣動阻尼、圓角化方形高層建筑表面風壓和風荷載特性以及兩種建筑的等效靜力風荷載特性，并對比分析了氣彈試驗和剛性模型測壓試驗結(jié)果。具體內(nèi)容如下:
　　設計了一種通用性較強的多自

2、由度氣彈模型，該模型經(jīng)過調(diào)試能覆蓋常規(guī)高層建筑的頻率和振型指數(shù)變化范圍。對該多自由度高層建筑氣彈模型開展氣動彈性模型風洞試驗研究，綜合運用隨機減量(RDT)技術(shù)結(jié)合ARMA模型時序法對模型的加速度時程響應，識別結(jié)構(gòu)的動力響應參數(shù)，研究分析了圓角化方形和矩形高層建筑的順風向、橫風向氣動阻尼比的規(guī)律。
　　基于測壓試驗對圓角化方形高層建筑表面風壓和風荷載特性進行了詳細的研究。討論了典型測點層風壓系數(shù)隨風向角的變化規(guī)律及脈動風壓水平、豎

3、向的相關(guān)性;根據(jù)各層三分力系數(shù)隨風向角和高度的變化規(guī)律，給出了最不利風向角下層阻力系數(shù)平均值、根方差值和層升力系數(shù)根方差值的數(shù)學模型。分析了三維風荷載功率譜特性并采用不同的數(shù)學模型對其進行擬合，擬合效果較好;圓角化方形高層建筑橫風向功率譜曲線譜沒有出現(xiàn)峰尖而窄的‘單峰’現(xiàn)象，說明圓角化處理從本質(zhì)上改變了高層建筑的橫風向荷載。研究了典型風向角下體型系數(shù)分布規(guī)律，結(jié)果表明角部圓角化處理對部分幕墻抗風設計是不利的。
　　采用荷載響應相關(guān)