高層建筑風(fēng)荷載識別研究.pdf

1、近一百年來，高層建筑飛速發(fā)展，高層建筑越來越高，結(jié)構(gòu)的柔度越來越大，盡管至今還沒有因為風(fēng)荷載導(dǎo)致高層建筑倒塌的事故發(fā)生，但是在強(qiáng)風(fēng)的過程中超高層建筑因為振動過大致使使用者不適的現(xiàn)象卻常有發(fā)生。在這種情況下風(fēng)荷載應(yīng)該成為超高層建筑設(shè)計安全性和實(shí)用性的控制荷載；所以，我們需要了解風(fēng)荷載。但是因為風(fēng)荷載的很多數(shù)據(jù)都是來自氣象部門或者是軍事部門，并且與風(fēng)工程研究的方向不同，因此關(guān)于風(fēng)荷載的記錄比較少；直接去測量風(fēng)荷載是很難的，而對響應(yīng)的測量會簡

2、單很多，所以近些年來，通過測量出結(jié)構(gòu)的響應(yīng)再來反演出風(fēng)荷載成為獲得風(fēng)荷載數(shù)據(jù)的新方法，本文就將詳細(xì)介紹風(fēng)荷載復(fù)合反演的內(nèi)容。
　　本文運(yùn)用的方法是荷載歸一化統(tǒng)計平均算法，這種方法是在脈動風(fēng)相關(guān)性的假定下，運(yùn)用動力系統(tǒng)狀態(tài)方程的經(jīng)典形式和最小二乘準(zhǔn)則，在成功的推導(dǎo)出荷載歸一化統(tǒng)計平均算法以后，為后面的實(shí)例分析提供了方法上的支持；然后對此方法進(jìn)行了收斂性證明。在實(shí)際工程中，分為下面幾種情況：有噪聲和無噪聲情況的區(qū)別；不同的噪聲水平對反

3、演結(jié)果的影響；不同脈動風(fēng)相關(guān)性假定對反演結(jié)果的影響等。無噪聲的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)識別，取不同的初值，經(jīng)計算最大誤差不超過0.99％；同樣，反演出的風(fēng)荷載與真實(shí)值的誤差也較小，在1.25%以內(nèi)說明此方法在剛度識別方面的準(zhǔn)確性與假設(shè)的初始剛度無關(guān)，結(jié)果令人滿意。我們在噪聲水平為15%的情況下觀察剛度識別結(jié)果和風(fēng)荷載反演結(jié)果在脈動風(fēng)相關(guān)性系數(shù)ρ分別為4、8、12的三種情況；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同脈動風(fēng)相關(guān)性系數(shù)對剛度的識別結(jié)果和反演結(jié)果影響不大