标准地貌高层建筑外加风荷载基本特点

• 作 者: 严亚林;唐意;杨立国;金新阳;
• 机 构: 中国建筑科学研究院 北京 100013
• 出 处: 第十五届全国结构风工程学术会议暨第一届全国风工程研究生论坛
• 发表日期: 2011年期

为了获得全面的高层建筑表面结构风压分布情况,研究者采用表面风压测量试验研究方形和矩形建筑物的风荷载.本文针对5个不同厚宽比矩形截面模型进行风洞试验。首先采用时域、频域方法讨论了各个测点层合力的无量纲功率谱、相关性、相干性的特点，分析钝体绕流的内在原因及在独立结构不同高度处的风力特性。然后通过对阻力方向和升力方向测点风压力综合考虑，计算得结构的基底力，针对结构基底弯矩、扭矩作了谱、相干性、相关性分析。文中主要考虑B类风场下相同高度结构模型外加风荷载的分布特点。结果表明：(1)对局部风力系数而言，平均局部阻力系数在1/3＜D/B＜3范围内变化较明显；从能量角度来看，局部阻力能量在低频范围分布较均匀；局部升力谱分布形式随厚宽比变化较大，当l＜D/B＜2时，部分层将出现两个能量峰值；当D/B＜1时，扭矩谱的形式与阻力谱分布形式接近，而当D/B＞1时，扭矩谱则反映升力特性；层与层的相关性与竖向距离成近似反比关系，且在低频部分相干性较好。(2)对基底力而言，基底阻力弯矩谱有向高频率部分平移的趋势，但移动幅度不大；横风向基底弯矩谱能量随D/B变化而变化，一般能量集中于某一折算频率处，但D/B=2时，能量分布较均匀；方形截面模型顺风向与横、扭方向基底力矩相干程度不高；低频区横风向弯矩与基底扭矩在低频部分相干程度较高，设计中应注意相干性带来的影响。