方形截面超高层建筑的横风向气动阻尼风洞试验研究-evpmacom.pdfVIP

第46卷第4期 土 木 工 程 学 报 Vo1．46 No．4 2013年 4月 CHINA CIVIL ENGINEERING JOURNAL Apr． 2013 方形截面超高层建筑的横风 向气动阻尼风洞试验研究 曹会兰 全 涌 顾 明 (同济大学，上海 200092) 摘要：通过 10个方形截面超高层建筑气动弹性模型的风洞试验 ，利用随机减量法从模型的风致加速度响应中识别 了横风向气动阻尼比，通过与前人相关研究成果的比较，验证了识别结果的正确性。在此基础 研究了方形截面 超高层建筑横风向气动阻尼的变化规律，考察 l『结构阻尼比、质量密度 比、广义刚度对建筑结构气动阻尼比的影 响。研究结果表明：来流的折减风速、风致响应的振动幅值和质量密度比是影响建筑横风rnJ气动阻尼比至关重要 的参数；在低于涡激共振风速的低折减风速区，横风向气动阻尼比与振动幅值和质疑密度比成反比，而广义刚度和 结构阻尼比通过影响结构振幅和折减风速的方式问接对气动阻尼比造成影响；在高折减风速 ，横风向气动阻尼 比常常表现为负值，主要与风致响应的气动稳定性有关。基于这些研究数据，对 B类风场下高宽比为8的方形截 面超高层建筑，拟合了适用于低折减风速区的横风向气动阻尼比经验公式，供工程设计人员参考。 关键词：超高层建筑；风致响应；气动阻尼；气动弹性模型；风洞试验 中图分类号：TU973 ．3 文献标识码：A 文章编号：1000—13ix(2013)04—0018-08 Experimentalstudyonacross-wind aerodynamicdampingof squaresuper-high--risebuilding CaoHuilan Qua．,Yong GuMt (TongjiUniversity，Shanghai200092，China) Abstract：Across—wind aerodynamic dampingratiosare estimated from wind—induced acceleration responsesof 10 aeroelasticmodelsofsquare super—high—risebuildingbytherandom decrementtechnique．Theirvalidityisprovedby comparingwith previousresearch achievements．Characteristicsofacross—wind aerodynamicdamping ratiosofsquare high—risebuildingarestudied．Effectsofstructuraldampingratio，massratioand generalizedstiffnessonacross—wind aerodynamicdampingratiosareinvestigated．Resultsindicatethatreducedwindvelocityofincidentflow，wind—induced vibrationamplitudeofbuildingandmassratioarethemostimportantparametersforacross—windaerodynamicdamping ratio．Atreducedwindvelocitylowerthanvo~exsheddingvelocity，aerodynamicdampingratioisinverselypropo~ional tovibration amplitude and mass ratio，while generalized stiffnessand structuraldamping ratio indirectly aflhct a