高长细比超高层建筑风荷载特性及风振响应研究

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随着人口的不断膨胀,城市土地资源越发不足。在此背景下,超高层建筑在数量急剧增加的同时,长细比也在不断突破。随着长细比的增大,超高层建筑对风的敏感性日益增强,高长细比超高层建筑的气动风荷载及其风振响应都是工程实践中亟待研究的关键科学问题。本文采用测力风洞试验,对不同长细比和的超高层建筑气动风荷载及风振响应特征进行了研究,主要内容包括:(1)介绍了测力风洞试验的基本原理与基于测力风洞试验的超高层建筑风振响应分析方法,对其中关键的力谱修正方法、振型修正方法进行了讨论,为后续的分析奠定了理论基础。(2)在典型良态风及台风风场下,对5种结构长细比(6、8、10、12、14)的方形截面超高层建筑刚性模型进行了测力风洞试验,得到了气动基底弯矩系数均值、均方差、归一化功率谱随长细比、建筑高度及风场类型的变化规律。(3)根据已建超高层建筑的统计数据,确定了高长细比超高层建筑周期变化范围及振型修正系数;通过风振响应分析,得到了超高层建筑位移、加速度响应随长细比、建筑高度及风场类型的变化规律。
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