基于风致响应的高层建筑等效静力荷载研究

• 作者: 刘先明 宋吉荣 张晶 林拥军 林池锬
• 来源期刊: 西南交通大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高层建筑 背景风响应 风致响应 等效静力风荷载 随机振动
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 137-144,188
• 页数: 9页
• 分类号: TU973.213
• 字数: 4542字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170654

摘要

为研究风荷载作用下高层建筑动力响应对其顺风向等效静力风荷载的影响,基于结构风致响应动力学理论、脉动风速功率谱密度函数与相干函数的维纳辛钦关系及脉动风速准定常关系,采用随机振动振型分解方法对高层建筑的风致响应进行了研究.首先,对高层建筑的平均风响应、背景风响应和共振风响应进行了理论分析,并推导出了沿结构高度分布的高层建筑顺风向等效静力风荷载理论计算公式;其次,通过对理论公式中各参数对计算结果的影响进行分析,提出了便于实际应用的高层建筑顺风向等效静力风荷载简化计算方法;最后,设计了4个典型高层建筑算例模型,并与阵风荷载因子法(gust load factor method,GLF)和惯性风荷载法(inertial wind load method,IWL)进行对比,研究了本文方法的可靠性和有效性.研究结果表明:当结构高度小于250 m时,3种方法所计算出的分布风力、剪力响应和弯矩响应偏差要大一些,GLF法计算结果最大,IWL法的计算结果最小,本文方法介于二者之间;当结构高度大于350 m时,分布风力的偏差在15％以内,对于剪力响应和弯矩响应的偏差在10％以内;本文方法与IWL法在剪力响应方面的差异率在-1％～18％之间,与GLF法的差异率在-12％～5％之间;本文方法与IWL法在弯矩响应方面的差异率在-6％～10％之间,与GLF法的差异率在-16％～5％之间.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	林拥军	西南交通大学土木工程学院	28	341	10.0	18.0
2	宋吉荣	西南交通大学土木工程学院	22	217	7.0	14.0
3	张晶	西南交通大学土木工程学院	33	235	8.0	14.0
4	刘先明		20	748	12.0	20.0
5	林池锬	西南交通大学土木工程学院	3	1	1.0	1.0