高層建筑風(fēng)振響應(yīng)的風(fēng)洞試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著新型建筑材料的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，建筑物的質(zhì)量越來越輕、阻尼越來越小，這些建筑物對(duì)風(fēng)激振動(dòng)非常敏感。建筑物響應(yīng)的振幅取決于氣動(dòng)力的頻率和功率譜密度。當(dāng)然，對(duì)于激勵(lì)力尤其是橫風(fēng)向激勵(lì)力的作用機(jī)理還不夠清楚。因此，一些對(duì)風(fēng)比較敏感的建筑物來說，氣動(dòng)彈性模型的風(fēng)洞試驗(yàn)提供了唯一可行的解決辦法，由于氣動(dòng)彈性模型得反復(fù)試驗(yàn)，所以這種方法不僅費(fèi)用高，而且周期長。求風(fēng)荷載引起高層建筑動(dòng)態(tài)響應(yīng)的方法有多種，如剛性模型動(dòng)態(tài)壓力測量法、氣動(dòng)彈性模型試驗(yàn)

2、法、高頻底座天平法，當(dāng)然這些方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在本文中，高頻底座天平試驗(yàn)和多自由度氣動(dòng)彈性模型在模擬風(fēng)場中的響應(yīng)與剛性模型脈動(dòng)壓力計(jì)算得出的響應(yīng)進(jìn)行比較，所得到的結(jié)果對(duì)高層建筑風(fēng)洞試驗(yàn)提供參考。所有的試驗(yàn)均在相同的模擬大氣邊界層中進(jìn)行，并且采用同樣的模型縮尺比，所以這些試驗(yàn)結(jié)果可以直接進(jìn)行比較。具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分。 第一部分在C類風(fēng)場以及平滑流的條件下，完成了1：500高層建筑標(biāo)準(zhǔn)模型的測壓試驗(yàn)研究，分析了建筑物在兩種流

3、態(tài)下風(fēng)壓分布特征。 第二部分在C類風(fēng)場下對(duì)多自由度氣動(dòng)彈性模型進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)研究，測得了不同風(fēng)速下氣動(dòng)彈性模型順風(fēng)向和橫風(fēng)向響應(yīng)。此外通過剛性模型脈動(dòng)壓力積分求得廣義力譜，利用氣動(dòng)彈性模型的特性就可以得到順風(fēng)向和橫風(fēng)向響應(yīng)。直接測得的響應(yīng)與計(jì)算得到的響應(yīng)進(jìn)行了比較，以便找出兩種試驗(yàn)結(jié)果的不同。 第三部分應(yīng)用高頻底座五分量天平試驗(yàn)結(jié)果，采用氣動(dòng)彈性模型的動(dòng)力特性，只考慮第一振型并且為線性振型的影響，得到該模型頂部的響應(yīng)，并