基于實(shí)測風(fēng)壓譜的高層建筑結(jié)構(gòu)順風(fēng)向風(fēng)致振動分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代材料技術(shù)和施工技術(shù)的發(fā)展，土木工程結(jié)構(gòu)向著高、輕、柔的方向發(fā)展，風(fēng)荷載已經(jīng)成為影響結(jié)構(gòu)安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性的最重要因素，現(xiàn)有規(guī)范在計(jì)算超高層建筑風(fēng)致振動響應(yīng)的準(zhǔn)確性值得商榷，迫切需要更加精確的方法來計(jì)算結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動響應(yīng),在計(jì)算順風(fēng)向風(fēng)致動力響應(yīng)分析時(shí)，建筑物面上脈動風(fēng)壓譜與來流的順風(fēng)向風(fēng)速譜之間存在準(zhǔn)定常的關(guān)系。本文主要研究工作是對比實(shí)測的風(fēng)速譜和風(fēng)壓譜，驗(yàn)證經(jīng)常采用的建筑物表面上脈動風(fēng)壓與脈動風(fēng)速之間的準(zhǔn)定常假設(shè)，并基于實(shí)測

2、風(fēng)壓譜推導(dǎo)出順風(fēng)向風(fēng)致振動響應(yīng)的表達(dá)式。
　　本文主要進(jìn)行了以下工作：
　　(1)迎風(fēng)面風(fēng)壓實(shí)測試驗(yàn)在一棟四層的建筑物進(jìn)行，考慮東西兩面建筑的干擾和樓頂擾流的影響,在該建筑物北面的相對高度0.85、0.8、0.67處分別布置5個(gè)風(fēng)壓傳感器。利用已經(jīng)安裝好風(fēng)速儀，分別進(jìn)行風(fēng)速和風(fēng)壓實(shí)測試驗(yàn)。對于實(shí)測的風(fēng)速和風(fēng)壓數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理后分別得到脈動風(fēng)速譜和脈動風(fēng)壓譜，實(shí)測風(fēng)壓譜與實(shí)測風(fēng)壓譜、Davenport譜、Kaimal譜、Von

3、karman譜進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)在低頻段實(shí)測風(fēng)壓譜略小于實(shí)測風(fēng)速譜，形狀很接近，基本符合準(zhǔn)定常假設(shè);在高頻段實(shí)測風(fēng)壓譜大于實(shí)測風(fēng)速譜，不滿足準(zhǔn)定常假設(shè)。由于實(shí)測風(fēng)壓譜在低頻段形狀和Von karman譜很接近，所以基于Von karman譜進(jìn)行風(fēng)壓譜擬合。
　　(2)根據(jù)得到風(fēng)壓譜表達(dá)式推導(dǎo)出順風(fēng)向風(fēng)致振動的表達(dá)式，與Davenport譜推導(dǎo)出的表達(dá)式進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)Davenport譜推導(dǎo)出的表達(dá)式的值偏小。探討高層建筑順風(fēng)向風(fēng)致振動

4、響應(yīng)等效風(fēng)荷載的分析方法，對比GBJ、GLF、LRC方法，發(fā)現(xiàn)背景響應(yīng)等效風(fēng)荷載用LRC法求得，共振響應(yīng)等效風(fēng)荷載用GBJ法求得。然后背景分量與共振分量的組合法與GLF法、GBJ法對比，背景分量與共振分量的組合法中直接對背景響應(yīng)和共振響應(yīng)的等效風(fēng)荷載采用平方和再開方(SRSS)法得到脈動風(fēng)對應(yīng)的等效風(fēng)荷載，對比后發(fā)現(xiàn)，背景分量與共振分量的組合法更好，融合GBJ法和GLF法的優(yōu)點(diǎn)?？紤]到背景等效風(fēng)荷載受到響應(yīng)類型的影響，基于擬平均法對背景