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 windload 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.
工 程 力 学 97 0 50 100 150 200 250 300 0.0 2.0x10 9 4.0x10 9 6.0x10 9 8.0x10 91.0x10 10 顺风 向弯矩 /(N · m) He ig ht /m 均 值 背 景分量 共 振分量 总 量 0 50 100 150 200 250 300 0.0 3.0x10 9 6.0x10 9 9.0x10 9 1.2x10 10 横风向 弯矩 /(N ·m) He ig ht /m 背景 分量 共振 分量 总量 图 3 选定建筑在 D 类风场中的弯矩响应 Fig.3 Bending moment of building in terrain category D 3.2 响应和广义阵风效应因子随风速的变化特征 本节讨论响应和 GGEF 随风速的变化。 计算了 不同风速下所选建筑在 B 类风场中的顺、 横风向的
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