建筑結(jié)構(gòu)的風荷載技術(shù)

建筑結(jié)構(gòu)的風荷載技術(shù)

一、風洞試驗技術(shù)二、計算機分析技術(shù)三、計算風工程技術(shù)一、風洞試驗技術(shù)1.2大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)的風荷載1.3雙塔樓高層建筑的風荷載

1.1風洞試驗方法1.1風洞試驗方法

目前用于結(jié)構(gòu)風工程的風洞一般可分為兩類。一類是試驗段長度達20m~30m的邊界層風洞，亦稱為長風洞；另一類是航空風洞，這種風洞試驗段較短，不足以形成大氣邊界層，因而需要在試驗段入口處加設(shè)被動裝置，如格柵、障礙物、擋板和尖塔等。1.1.1風洞簡介圖1.1香港科技大學的風洞平面圖圖1.2風洞中的被動裝置1.1.2風洞模擬

A）風速剖面模擬離地面不同高度處的風速用指數(shù)規(guī)律描述：

在大氣邊界層風洞試驗中，要求風洞內(nèi)的風速剖面按一定的幾何縮尺比等同于實際的風速剖面。

（1.1）圖1.3風洞模擬的B類大氣邊界層風速剖面

B）湍流度模擬

大氣邊界的空氣流動，有著無數(shù)強度不同的渦流，湍流度就是表征這種渦流強度特性的參數(shù)。國際風荷載標準ISO指出，在離地面高度30m處的大氣湍流強度近似與地面粗糙度指數(shù)α相等。湍流度隨地面高度的變化采用以下理論公式描述：

（1.2）圖1.4風洞模擬的B類大氣邊界層湍流度剖面

C）試驗結(jié)果1)風壓系數(shù)風洞試驗就是在利用在風洞與結(jié)構(gòu)實物的無量綱數(shù)如風壓系數(shù)相似來確定實物的風壓值。模型試驗中各測點風壓系數(shù)的計算方法系按目前國內(nèi)外風工程慣用的方法。

風壓系數(shù)計算公式：

式中：是建筑物表面某測點i的風壓系數(shù)； 是測點i的風壓值； 參考點靜壓力值； 是參考點的風速。（1.3）2）體型系數(shù)與風壓系數(shù)的轉(zhuǎn)換

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GBJ5009-2001）的規(guī)定，在不考慮陣風脈動和風振效應(yīng)時，作用在建筑物表面某一點“i”的風壓計算公式為：

式中為標準地貌的基本風壓；為i點的風載體型系數(shù)；為i點的風壓高度變化系數(shù)。（1.4）而由風洞試驗得出的風壓計算公式為：

參考點處的風壓高度變化系數(shù)，因此有，代入有：

對比式（1.4）與式（1.6）便可得體型系數(shù)與風壓系數(shù)的轉(zhuǎn)換公式：（1.5）（1.6）（1.7）3)風洞試驗結(jié)果通過風洞試驗，可得以下有關(guān)風荷載參數(shù)：1.各測點的風壓系數(shù)、風壓以及體型系數(shù)；2.局部體型系數(shù)和整體體型系數(shù)；3.結(jié)構(gòu)最不利受風的位置；4.受風最不利的風向角；5.各測點的脈動風壓；

1.2大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)的風荷載隨著科學技術(shù)的發(fā)展和建筑技術(shù)的進步，大跨屋蓋結(jié)構(gòu)越來越廣泛地被應(yīng)用于航站樓、大劇院以及足球運動場等大型公共建筑中。這些建筑通常采用自重小、柔度大的全鋼結(jié)構(gòu)作為屋蓋的支撐體系，致使風荷載成為其主要的控制荷載，大跨結(jié)構(gòu)的屋面遭強風破壞的例子時有報道。1.2.1平屋面的風壓

平屋面作為屋蓋結(jié)構(gòu)最基本的形式，其風壓分布可以作為一般大跨結(jié)構(gòu)的參考。當風遇到平屋面尖銳的屋面棱角時，會形成流動分離，然后在分離層形成離散的旋渦，脫落于屋面下方的尾流中。當風向同分離線垂直時，會沿著分離線形成一個柱狀渦；當風向與分離線傾斜時，會形成兩個錐形渦。

圖1.5柱狀渦示意圖圖1.6錐形渦示意圖圖1塔.7拆平溝屋面遮在柱我狀渦勉作用葵下的抽風壓基系數(shù)想分布圖1姑.8萍平端屋面陜在錐冒狀渦尋作用紛下的怕風壓羊系數(shù)坑分布平屋譽面的綠風壓且分布引特點丸為：1.婦在迎深風邊諸緣由墊于受冶柱狀陶渦或士錐形泡渦作黎用而北產(chǎn)生森極大的穴負風眾壓；2.養(yǎng)在其突他區(qū)忍域由綢于尾尸流作尊用風質(zhì)壓較踢小。因此順在平氣屋面死的設(shè)茅計中針，尤柜其要暖注意佛由柱問狀渦活和錐地形渦轎產(chǎn)生菌的極梢大負帥壓區(qū)聞，一傲般屋約面板分及其貌同主院體連園接件逢的破宣壞均宜發(fā)生后于此償。1.隆2.掘2吹復(fù)雜須屋面罵的風亦壓某航壞站樓役，縱服向長畜約1野90繞m，旬進深單約1轟20漠m，肢高約法32棄m。分航站話樓為軌左右體對稱牢結(jié)構(gòu)榴，陸羅側(cè)面療為雙靜層式祥立交粥橋通唱道，泛空側(cè)巷有兩秒個橢根圓形胖的登街機指揀廊。躁航站輔樓屋腸面連摧綿起意伏，脊變化鋼不一。對于堂大跨去結(jié)構(gòu)毀，復(fù)油雜的暫屋面群形狀賄對屋穴面的石風壓堤分布答的影婦響很娃大，夠現(xiàn)以遍某航洗站樓筆為例肆。圖1蘋.9選某航垃站樓湖模型圖1信.1淡0薪航照站樓旱屋面君高度誦示意青圖（技m）注：埋圖中值上三報角表善高度淹極大腎值，踩下三柿角表軍極小帶值0°圖1豎.1嗓1嘴航站曲樓上協(xié)表面訂在0o風隆向的吵風壓哈系數(shù)揭分布圖1嚼.1交2案航站疊樓上障表面由在45o風磨向的獲風壓曠系數(shù)際分布45°可以史發(fā)現(xiàn)朗以下圓分布躲特點犁：在0o風頌向，員較大具負壓偶等壓零線的鹿形狀收與屋尊面輪賭廓線槽的形耕狀相塘似，恨尤其軋在輪畫廓線笑的兩頓個缺淋口處粒風壓雹等壓鑄線的兆形狀茄基本褲上等治同于述缺口裕形狀道。在45o風向，兩允個錐拆形渦神基本腿上形交成。在尾培流區(qū)俗，凸尖出的影屋面（風光滑過依）呈團現(xiàn)局步部負風煮壓的最大值傲，凹租進的判屋面呈現(xiàn)充局部負風景壓的最小值傍。風洞穗試驗咱可以伶準確騎反應(yīng)相復(fù)雜余屋面增的風焦荷載礦分布撈，因益此對擴于重族要的呀建筑惑物宜延采用宗風洞壩試驗外確定阿風荷然載。1.若2.鎖3噴四周酒敞開歉的體堅育場休屋面體育密場挑虧篷為丙敞開澆結(jié)構(gòu)雄，上蠢下表爹面均擴受風充作用圖，因革此采蒙用風妙壓合偶力來存表示率挑篷厚結(jié)構(gòu)炊所受機的總呼風載償：Cpu(t響)，Cpd(t趙)分應(yīng)別對主應(yīng)測度點上浸、下愿表面勉的風腎壓系伏數(shù)時倍程。（1超.8始）合成叫風壓抄系數(shù)械時程朽的統(tǒng)矮計值癢計算息：風對此挑篷裙的整寨體作憂用主終要是億向上異的升答力作弊用，守引入總居體升趴力系抹數(shù)CF概念預(yù)：A為挑婆篷的叛整體漸面積擱，α為測坦點表適面的爪法線談方向牌。（1漂.9胞）（1案.1箱0）（1出.1痛1）某體看育場恥實例：某體晴育場授東西利看臺節(jié)等高波，兩界側(cè)罩及棚對念稱布限置，誰看臺單和罩問棚均慈采用搞由東較西中雄軸線逗向南臣北兩情側(cè)跌婚落的蝦方式足。東汽西向腔長約20晚0m，南途北向口長約22搶0m，建英筑面便積17畏91材0m2，可嗽容納澆觀眾20烤00黃0人。挑篷樣采用級輕鋼囑結(jié)構(gòu)販，支弱撐于氣鋼筋瓶混凝置土立于柱上苦挑篷堆各處身沿軸擁線方模向均關(guān)有10o朝何外的淘排水雞坡度億，挑洗篷的做最高財處為駕26冶.8課m。好在距羽體育淘場邊血緣約屆50紡m處椅，有用一座遞小山盜包，儀其最伶高處腔約為抬50瘦m。圖1.斬13演溫奇嶺市體育獸場風抖洞試金驗?zāi)h型圖1.膀14西看擴臺剖英面簡李圖圖1否.1夏5遠體育健場風誓向角稈及干刻擾體泰示意蓄圖A）棗單萍體建問筑的罷風壓騰和升蔽力（蛇以R拖挑篷勞為例段）90°上表聽面下表騰面合力圖1駕.16層9吃0o下津R挑呼篷風妹壓系竹數(shù)分果布90覽o風構(gòu)向角斃下挑煉篷：1.趴上表弄面呈離現(xiàn)很跑大的黎負壓松，并羽由迎則風方絨向向妨背風悲方向賞遞減謊，是御由于磚沿挑宴篷的浮迎風踢跡線傅產(chǎn)生隨氣流斥分離斤所致倉。2.駝下表伐面可作以觀豪察到里明顯叉的兜棄風效炕應(yīng)，漫主要孤是看夸臺與蕉挑篷口形成擊相對棄較封降閉的慚空間革，使筋氣流敗受阻甜，形史成正濤壓。3.齒風壓勝合力董的大軌小與宅上表粗面接占近，時僅比怪上表嗓面略皺大，股而分嘴布模蓋式也但幾乎巷相同葛。圖1更.1冰7崖各風素向角雀下R挑篷嫩的升堪力系淋數(shù)可以浴發(fā)現(xiàn)糕：1.害上表警面的著升力背系數(shù)駐全為樹負值倦，風較向角截在0故o和私18溫0o時時升響力達音到最帥小值乖。2.逆下表貿(mào)面的登升力墊系數(shù)澇有正緞有負進。風珍向在習0o穿與1密80唉o之窩間為豆正，泰在1肢80佩o與刺36氏0o插之間擴為負薪。3.翅風壓倒合力賀，整提體表印現(xiàn)為酷向上斥的升畝力作寧用。諒在0背o與刷18機0o副之間款，“大上吸滔下頂丟”繩，為鄙大的拌升力遷系數(shù)堤。在胖18煮0o始和3怕60雖o之蓬間，菊上下晝表面琴風壓胳抵消域，升攏力系柏數(shù)較娛小。4.網(wǎng)所有州的風鋼向角粗下，門上表書面的錯升力鈴系數(shù)爹比下煎表面嘗大出湯許多續(xù)，風巨壓合閃力主艷要是良由上謀表面驚的風切壓控上制。所.B）毅考任慮山揪體的推干擾城作用圖1.腥18有、沈無干秋擾下R挑篷叼上下襪表面栗的升像力系竿數(shù)圖1.巷19有、根無干海擾下R挑篷釘風壓普合力傷的升玻力系未數(shù)定義女風向蒼角：0o－財10賭5o蘿之間炕，干片擾體惠位于歷R挑的篷的巖下方駁，稱秩為下策游位夕置；12嚇0o賓－1秘95忙o之吩間，泰干擾段體位停于R爭挑篷號的右殿側(cè)，悅風從走兩者腥中間嬸穿過匯，稱轟為平期行位隱置；21揀0o支－3恰60介o之希間，楊干擾都體位顫于R睜挑篷個的上解方，灶稱為殲上游混位置塞。圖1銷.2槳0族R挑篷堵上干樣擾因電子的僵分布注：語干擾言因子IF青為有員無干利擾體把時升趨力系慕數(shù)之哪比表1那.1康R列挑篷紛的升嫩力系專數(shù)隨頁干擾稀體位掀置的滿變化結(jié)論口：對于豆臨近攤的挑始篷，蹦干擾噸體在猛上游愿時減碼少風頭對挑苗篷的龍升力捆作用加；在泄平行貝位置層增加超對挑姐篷的必升力塞作用瓦，在賣下游乳時減孔少對逢挑篷同的升服力作銜用。干擾借體的由形狀盆與位膛置很夸大影公響了胞待測遠建筑瞞物上共的平嚇均風博壓與華脈動朱風壓占，因繳此對鐵于簡痛單干光擾情越?jīng)r可哭參考譜過去粥的結(jié)溜論和帖經(jīng)驗臟予以寬處理儉，但城是對遲于復(fù)賠雜情態(tài)況最蜜好采拔用風醉洞試伐驗方歌法來脂確定澡。1.青2.木4蝦已完攝成的夜大跨模結(jié)構(gòu)樓的風顆洞試宗驗（1溫）體歌育場攀館：惕臺州震體育和中心勻體育潮場和虧游泳絨館、湖州蛾體育糟館、禮嘉興囑體育橫場、俊溫嶺管體育手場等（2止）機鞏場航振站樓都：寧紐奉波機恭場、鈴青島愉流亭嘩機場諷航站樓析、井恰岡山四機場成、重且慶江尾北機余場等（3仙）展豎覽中醬心：牛安徽陣國際折會議杏中心耗和上約海明者珠會議撓展覽妖中心拜等（4?。┪耐婊钣?xùn)動中詳心：熟杭州觸大劇逐院、也紹興茅藝術(shù)凈中心忙、西湖兼文化黃廣場耳等（5枕）交羽通運綿輸中仁心：孔杭州柳客運漏中心重站等圖1煌.2訊1瞧臺州模體育脖中心偉主體柴育場薪建筑鏟模型圖1耀.2遠2淺臺州奪體育堪中心鉤主體功育場件風洞叔試驗震模型圖1直.2汁3株臺州驕體育天中心曉游泳綿館風納洞試黃驗?zāi)：蛨D1認.2魯4診湖綠州體典育館女風洞騙試驗翻模型圖1竄.2活5擋嘉興草體育涌場風悅洞試循驗?zāi)７蛨D1始.2掀6鹽溫嶺診體育餅場風闊洞試哈驗?zāi)ｉ喰蛨D1久.2四7倦青尺島流某亭機崖場航無站樓午風洞掘試驗桿模型圖1愿.2磨8粘重典慶江扛北機很場風添洞試蓄驗?zāi)８缧蛨D1虧.2對9桃井奴岡山吼機場血風洞渠試驗越模型圖1經(jīng).3凡0慌上海膛明珠愧會議已展覽浮中心經(jīng)風洞熱試驗剪模型圖1聾.3粘1登紹戴興藝聰術(shù)中傲心風丟洞試群驗?zāi)ｒ研蛨D1聲.3燈2綱杭州剪大劇睜院風虧洞試碑驗?zāi)？缧蛨D1荒.3溜3北西湖結(jié)文化火廣場翅風洞幟試驗繁模型圖1類.3啞4罩杭州尿客運把中心謊站風株洞試撤驗?zāi)⑿?.拴3央雙塔灑樓高苦層建初筑的雞風荷睜載雙塔勸樓高日層建媽筑由往于具綱有優(yōu)索美的峰建筑貞造型概和較露高的蜻土地幅使用罰率，租是一錄種較安常見多的高煉層建隸筑形仁式。獻由于嗚雙塔具之間及風通敗道變尼窄而谷產(chǎn)生辜的狹破縫效磚應(yīng)以古及兩陪個塔滔樓的惱相互旁氣動科干擾慕，致頭使該所類建柿筑的載風荷嚼載變繡得非劃常復(fù)枕雜?，F(xiàn)在王常用肥的結(jié)質(zhì)構(gòu)設(shè)棉計軟龜件如PK周PM、SA房誠TW診E等，癥結(jié)構(gòu)非的風朵荷載宰主要原是通逐過基到本風運壓和匯一個梅整體苦的體謊型系童數(shù)來簽干預(yù)波，但棄是不甲能在成同一澇結(jié)構(gòu)殿層上愧分面府或者牌分區(qū)拼域輸傷入體徐型系譜數(shù)。雙塔唯樓建畏筑的助風洞挨試驗慘可以達給出僵各個旁風向脅下雙宜塔樓訊的風尖壓分俘布，度但是神由于蕉各個論測點牛是分洗散的墓，難臟于直路接把乎風洞子試驗免的結(jié)僑果輸脈入到暮設(shè)計截軟件宇中。高層但建筑花結(jié)構(gòu)薯，一驚般由斧兩向為正交逃的柱旬網(wǎng)構(gòu)椅成，膊通常劃把水照平荷舒載在聯(lián)這兩割個方詳向上枝進行怪分解區(qū)，以兄便于柳內(nèi)力兼計算樣。對鼻于風鍬荷載勿，迎深風面便和背塔風面貨的合辰力舊為式中駁、去為惕迎風詠面和溪背風泊面的量體型鞠系數(shù)困，會為腦迎風禿方向調(diào)上的酬整體雅體型蛛系數(shù)奏，弦為洪風壓靠高度淘系數(shù)疫，享為腸基本繩風壓弊。（1嶺.1種2）工程飾設(shè)計脊軟件隔中如PK地PM、SA桿TW雹E等，學采用貌的體吩型系魯數(shù)就察是上吊式定招義的曾整體喘體型提系數(shù)肅。實際改上風族荷載荒合力蛇相當慰于順杯風方溫向上近的風擴載合強力，倒即考個慮在究同一椒高度后截面卻上布躁置的伙所有姿測點武，其柱所測雙得的取風壓勿按面較積積邊分并書沿縱賭向和拉橫向看分解呼，求岡得這釋兩個正方向寺上的鏟合力姥如果向在風戶洞試奴驗中丹求出盲某個柏方向機的合拔力，毯反過養(yǎng)來就炕可以搬推算變出該悅方向幅上的床整體扇體型噸系數(shù)堅。根據(jù)姿風洞棋試驗障原理捕，可園得某蚊測點i的風偷壓計裹算公芽式為式中萍為恢風洞蛙試驗跌所得右的i點的育風壓糊系數(shù)沒，巾為鎮(zhèn)參考本點風根壓，緊為試鳳驗參服考點某高度銹所對屋應(yīng)風踢壓高濁度系育數(shù)。（1杏.1急3）對于謠某個z高度歲的塔搏樓截爸面，衰沿外秤輪廓浩布置n個測撤點，蒙則單液位高斜度上算沿縱務(wù)向和楚橫向醋的合干力為式中陸，店分別烘為塔魄樓建糧筑縱件向和塵橫向宇的風刪荷載淺合力山，裹為測暫點的居法向雹與縱控向的止夾角虎，沈為時測點i控制睛的水傘平方晃向上料的長曉度。（1穗.1源4）（1仗.1澡5）式中蓋、神分別竄為縱稀向和蛛橫向垮的整猾體體織型系租數(shù)，淘、嘆分別顆為縱藥向和鮮橫向礦的參襪考長崖度，名可取管塔樓酒建筑妙在縱蘇向和抵橫向驗上的壯迎風抱面寬植度。（1紅.1窩6）（1灰.1競7）對稱擁雙塔脅樓建翻筑的倘實例某對礦稱雙門塔樓均為2荒8層久建筑顯，總盜高度川為1觀13皂.4磁m，隊結(jié)構(gòu)池層最六高處竿為9犧9.涉9m桌。由于切該雙披塔樓價建筑齡的對冠稱性檢，取設(shè)其中調(diào)的一晴個塔伴樓布為置測除點，代分別箏在23惕m、43喇m、63患m、80貼m、95派m高度器處布箭置相摸同的蕉測點槳，圖1低.3旺5惰雙塔擾樓立扁面示書意圖圖1面.3煉6榜雙塔烘樓測訊點及拳風向福角示盒意圖風壓批合力痛的計燦算圖1.鳴37縱向價合力Fa沿風堅向角挨分布圖1.模38橫向熱合力Fc沿風錫向角枝分布結(jié)論媽：縱向爭合力騙，關(guān)搭于9氧0°末和2欠70羅°風機向?qū)μ敺Q，窮橫向份合力崖關(guān)于杏0°每和1恒80摸°風也向角繳對稱吉?？v向尺和橫長向合封力，薯各高夾度截坑面上犬的風鹿壓合普力值掉相差廚不大扭?？v向急合力癥，最余大值圓不是吧出現(xiàn)發(fā)在9攜0°宴和2暫70貫°風近向，率而是就出現(xiàn)徑在2陽25棒°和左31樹5°店風向震，說池明了犧雙塔正結(jié)構(gòu)甚的相奶互干萬擾作趁用。整體賞體型昂系數(shù)青的計遙算圖1.奧39縱向火體型寺系數(shù)μsa沿風匪向角蜘分布圖1.粗40橫向估體型門系數(shù)μsc沿風桃向角此分布圖1.任41平均屠整體仁體型種系數(shù)藏沿風擁向角械分布注：軋平均椅整體糖體型贊系數(shù)色為沿眼高度唉方向細取算找術(shù)平級均。結(jié)論走：縱向者體型及系數(shù)慎的最曲大值攤在22胞5°和31瞎5°風押向，削橫向窄體型勁系數(shù)巴的最弱大值餓在0°和18潮0°風謙向。規(guī)范孝給出源的矩播形截姨面高戴層建直筑的訂整體選體型世系數(shù)翼為1.腔3。對孩照上質(zhì)圖，逆由風并洞試臉驗結(jié)宗果反季算的耽平均帽整體皂體型賠系數(shù)騎較規(guī)仗范數(shù)雞據(jù)為重小，龜主要押是由獅于未沖考慮姓整個隊受風依面上朝風壓倍分布監(jiān)不均斗勻，干同時延規(guī)范戴中的崖數(shù)據(jù)短一般相均有責一定孟的富會余度灰。由于病高層王結(jié)構(gòu)打上風則壓分臂布的舉不平科均，棒風會仔對高留層結(jié)晴構(gòu)會雨產(chǎn)生綢扭轉(zhuǎn)剝作用拾，扭斥矩：其中Di是扭晃力臂宜，為利測點袖到扭醒心的治距離浴。扭矩蹈的計晶算（1兵.1哈8）圖1.結(jié)42扭矩T沿風渣向角揀分布結(jié)論愧：在90°和27逮0°風辜向，案由于慢對稱煙性，乘扭矩牽接近綠于零尺，同糾時關(guān)命于90°和27返0°風貫向反嘆對稱捎。在0°和18戶0°風勢向，惰扭矩飽達到重最大棚值。扭矩旅的處駱理方駐法，添在設(shè)楚計中發(fā)直接敢考慮寶或采鋸用等鎮(zhèn)效扭椅矩荷載考進行摘處理雁。已完臥成的慰雙塔懲樓風悔洞試督驗：蕭山利國際指商務(wù)封中心沿、舟令山新憤露亭番花園招、合叉肥政譽務(wù)中懼心等圖1拳.4椒2跨蕭山川國際叔商務(wù)非中心模立面浪圖圖1補.4擊3左合肥衰政務(wù)癢中心寶風洞妻試驗江模型圖1趟.4油4鞭舟山惹新露館亭花她園立白面圖二、最計算晚機分雁析技脅術(shù)建筑勁結(jié)構(gòu)西的風庸荷載村計算巖常有今的方喘法是柄采用眉風振拘系數(shù)贏乘以激平均榴風壓療的方茂法。對于宴高層蹈建筑裹，其狹風振勒系數(shù)島的計推算理勵論是骨相當倚成熟善的，執(zhí)規(guī)范伐也給杰出了宴詳細揪的公畝式和蛇圖表讓予以窩查詢材。對于跡大跨嶼度屋揮蓋結(jié)紅構(gòu)屋桶面的體風振宏系數(shù)瓦計算扣，而粘適用淋于現(xiàn)脫有規(guī)僚范的餅基于機懸臂送梁理廢論也僚不再野適用腥于大敢跨度膨屋蓋懼結(jié)構(gòu)成，而述規(guī)范稈也沒島再對漲大跨送結(jié)構(gòu)默提出學風振結(jié)系數(shù)督的計邊算方校法。2.芒2姑頻域兇分析乓法2.丹1典時域醒分析襪法對于猛大跨服度屋錦蓋結(jié)視構(gòu)屋恢面的同風振湖系數(shù)社計算軟，如沈果采滔用基粥于有凈限元概的計嫂算機拍分析庭方法欠，就隸可以別算出投結(jié)構(gòu)堆的響億應(yīng)，愚因而廉也可堂以得于出用禍于結(jié)雙構(gòu)整老體計捐算的市風振忙系數(shù)虹。其熱方法耐可分過為時樓域分狠析法拒和頻畢域分佳析法用。2.飽1至時域宴分析懲法一般遲用于厲線彈紡性結(jié)蓬構(gòu)時早程響勻應(yīng)分崇析有偏差分面法、奪線性欲加速嶼度法漿、W校il辱so曲n法和午Ne腸wm攏ar停k法述等。彎下面摘采用飲差分讓法求志解。大跨紹度屋糞蓋結(jié)靜構(gòu)在部風荷杯載作誦用下掙的振懶動方叨程為禍：(2敏.1昆)2.柱1.前1完時域紛法的觀求解睛理論允理論式中男各階踢微分?？梢曾Q用中婆心差告分表貫示為寨：(2瓦.2辟)(2帳.3蘭)其中t為均憂勻的商時間透步長貪，、軋、駱為眾t時刻斗及其t前、訪后時饅刻的踏節(jié)點任位移旱。將上均述差預(yù)分式鳳代入損，可拔整理非為一唐個遞匆推公咐式：(2咳.4宅)其中艙為t時刻責的節(jié)捐點荷餓載列搜陣。寧代入廈有：(2磚.5討)其中(2迷.6最)(2僅.7摩)求得妻結(jié)構(gòu)政的[M]、姥[C]、館[K]和趟之后繳，如旅已知t時刻慘及t-t時刻范的節(jié)群點位乞移，撲就可放以按新（2愚.7再）推定出t+t時刻上的節(jié)叼點位鈔移；研而后奴又可閱以推臺出t+2t、t+3t，…睛各時椒刻的素節(jié)點流位移。2.鈴1.雞2斤大跨竹屋蓋皇結(jié)構(gòu)宴風振毒系數(shù)恩的求沃解風荷揚載時因程的賭獲得驅(qū)：實際峽上風池洞試壤驗時風程可富以很揉好地象反映填某測貴點處串實際曉的風扯壓脈軌動情服況，煉因此胖直接此采用紐奉風洞柄試驗哈時程袖作為工脈動含風荷欣載。在制倘作風圾洞試寇驗?zāi)＝佬蜁r發(fā)，測互壓點踏布置絲式于上物弦節(jié)暑點，卵對未扮布置仗測點怨的上調(diào)弦節(jié)車點的央風壓淚值取扯臨近兔的測君壓點徑數(shù)據(jù)嶺做內(nèi)輕插處傅理。由于檢測壓侵點較葡密，痕內(nèi)插擦得出愚的風倉荷載炸時程匪與實達際相拐符。信網(wǎng)架略上弦掙節(jié)點裂的風庸荷載掙時程情乘以轎其附幼著面平積，紙作為慚點荷劍載作襪用于借上弦道節(jié)點跌。風振雹系數(shù)蓬的求披得：在計彩算得兼響應(yīng)孟時程龍后，丘計算置屋蓋兆結(jié)構(gòu)晌得位丹移風床振系肆數(shù)或火內(nèi)力閑風振鄙系數(shù)粉。以躬位移靠風振客系數(shù)耐作為斑風效倆應(yīng)參隔數(shù)，脹為節(jié)殘點的具靜動串力位稱移的粉總和執(zhí)與俱靜位鋒移塌的叫比值萍：式中驕，倒為礎(chǔ)節(jié)點展豎向笛位移忙響應(yīng)套均方西根，紫為厭峰值掠因子鞋，一書般取代3.轉(zhuǎn)5。(2麥.8額)2.捆1.叔3拴風振謊系數(shù)脅求解千實例臺州妹體育標中心鳳主體惡育場促屋蓋趕采用英四角哪錐體晶系，紋四周食為鋼鑼環(huán)梁葵，網(wǎng)啟殼分敲別用8根巨萬型立遮柱支控撐，洋每根肥立柱請用8條鋼吃索拉死住網(wǎng)噸殼。采用AN晚SY州S軟件濱進行搜有限摔元建流模計墨算，逼模型費具體宋參數(shù)馬如下景：1.獅上卵下弦籃和腹葡桿采耗用3-邀D綁Sp會ar渡單元，駱共86送11個單稠元；2.喂鋼恩環(huán)梁沾采用3-狐D盞El紐奉as辰ti瓶c農(nóng)Be納am單元湯，共21昏8個單穗元；方3.遼拉印索采貴用Te足ns四io旨n-鋸o栽nl徹y氏Sp賽ar單元寶，共64個單撒元。共88屠93個單氣元，智節(jié)點25株22個，好基頻牢率為1.殃88要Hz。圖2園.1拌臺螞州體圓育中開心主襪體育刪場的家建筑甘模型圖2醬.2闊體育頌場測象點布鴨置和噸風向捆角示折意圖圖2.爬3體育緩場的爸有限詢元模兔型0o風律向下種的結(jié)其論：計算傘其平琴均值尚和方宏差，哪發(fā)現(xiàn)堤屋蓋利外側(cè)果的位磁移值解不大夕，屋侮蓋內(nèi)所側(cè)位罰移值點達到睬最大名，響禮應(yīng)的散均方歇根與輪平均胡值的爺分布蠅很相準近，可給狀出了五上弦拋節(jié)點傲的風狡振系長數(shù)，擠設(shè)計樓時可劍偏安日全地編取整敏體位投移風忍振系窄數(shù)為1.們6。圖2.博4屋蓋歌上弦棋節(jié)點捉豎直斃響應(yīng)毀的平歲均值導(dǎo)（厘盡米）圖2.安5屋蓋塑上弦狹節(jié)點辟豎直眼響應(yīng)欣的均碎方值榮（厘葡米）圖2.拾6屋蓋追上弦永節(jié)點墾的風塊振系遞數(shù)已完倡成的養(yǎng)風振答系數(shù)掌計算范有：臺州愧體育來中心費主體策育場非、廣頁州白探云機套場機宋庫、策廣州護會展鼻中心戚等圖2夏.7丟廣州畜新白楚云機億場機施庫風籠向角漢示意炸圖圖2陸.8拋機庫例ZO喝NE購12炸區(qū)鋼助架的終有限睛元模界型注：豆節(jié)點疾數(shù)5球28糞5個介，單被元數(shù)加15工25傭7個表2節(jié).1昨ZO惠NE白12識區(qū)鋼翼架各寨風向襪角下田的風蘋振系節(jié)數(shù)值圖2納.9破ZO匹NE釋31戰(zhàn)區(qū)鋼吐架的閉有限虹元模寧型表2餃.2卵ZO容NE掏31確區(qū)鋼壘架各烘風向鑄角下磁的風旗振系供數(shù)值圖2內(nèi).1晌0誓Z鄙ON獄E3堡2區(qū)練鋼架診的有填限元登模型表2轟.3如ZO內(nèi)NE欲32牽區(qū)鋼線架各躲風向饞角下殘的風雷振系森數(shù)值圖2抽.1建1或廣蓬州國輔際會壘展中香心風泛洞試描驗照足片圖2五.1求2信廣州牛會展茂中心損風洞賽試驗林風向襯角示賭意圖圖2脊.1噸3轟展予覽廳寸屋蓋頌鋼結(jié)暫構(gòu)有億限元甘模型圖2病.1止4祥展覽葡廳屋綁蓋分雕塊示呢意圖表2距.4股展協(xié)覽廳伙第5耍塊屋順架在豬各個螞風向佛角的風振揚系數(shù)柏值表2搏.5奇展覽燙廳在蜻0o胞風向銹角下背第1雖～第泄5塊仔屋架風振吸系數(shù)輪值圖2躍.1者5瓦東辛入口弄鋼架額的有換限元悼模型圖2贏.1萄6暢東科入口想鋼架衰風振喊系數(shù)梨分塊院示意賽圖通過秤分析煤發(fā)現(xiàn)辯，兩紅個相有鄰支梅撐之掌間的產(chǎn)風振賣系數(shù)倦值比煉較接腥近，小故分乎區(qū)給抹出風圖振系親數(shù)值炭。表2甘.6嶺東動入口市鋼架奇各區(qū)闊的風污振系雜數(shù)2.屑2崖頻域竊分析皺法由于暴大跨面網(wǎng)架油屋蓋滅結(jié)構(gòu)突頻率雨密集萍，阻務(wù)尼較奏小，呆結(jié)構(gòu)驗較柔摩，對此倦類結(jié)謀構(gòu)的肌風振肥響應(yīng)遵計算丸必須喉考慮惠高階咐振型協(xié)的影季響，緞但是如果筋采用奸常規(guī)奴的模銹態(tài)疊捧加法稅進行缸計算胖，很恭難確墓定到圖底該隱取多馳少階徑模態(tài)導(dǎo)才能領(lǐng)得到椒比較捎滿意烘的結(jié)碼果。因此萌通過壟背景頌?zāi)B(tài)螞法從難能量徐角度整體贈考慮善結(jié)構(gòu)渡的振皂動特臨性從清而反第映結(jié)冶構(gòu)的猜高階禾模態(tài)茫對振勉動的斷貢獻2.哭2.璃1階基本趣理論風致葉動力語位移派響應(yīng)馬的標迫準偏尖差可醫(yī)以表較示成當：其中揮，與和歲分溜別為季結(jié)構(gòu)i節(jié)點饑背景悠響應(yīng)碎和共啦振響賴應(yīng)的勻標準修偏差脊。冠為秀節(jié)點i上考慮脫風壓成脈動括和空牛間相拐關(guān)性禿的風珠振動捷力系饒數(shù)：(2計.9竭)(2而.1襪0)結(jié)構(gòu)侮的脈細動響在應(yīng)：擬靜綱力風艙荷載艷作用虧下，禾網(wǎng)架偏結(jié)構(gòu)傭的平唇衡方幣程為澇：為擬菊靜力襯風荷壺載向遮量為對篇角陣鈴，炭為其文元素散，多為萌負荷倒面積弟，扔為跨體型粘系數(shù)努，躲為風嫂高系裕數(shù)，葵為從空氣肺密度剪，發(fā)為基津本風貫速。撲為撫擬靜爺力隨胞機風倦速向誦量。(2旺.1方1)(2勒.1龜2)(2援.1慮3)經(jīng)過吹整理維計算衰可得宣：為表唱面阻戰(zhàn)力系皇數(shù)。兩邊博轉(zhuǎn)置賣相乘闖再取吧期望蜘值，嶄得位橫移協(xié)已方差適矩陣落：相對邁應(yīng)該秋模態(tài)爭的的總圓頻搶率為換：(2臺.1隊4)(2復(fù).1陳5)(2享.1勾6)(2活.1覽7)2.高2.逃2篇頻域箱法的吹計算仙實例圖2.沖17的臺州體育卸場的濱有限末元模灶型和所分塊遲示意秤圖表2祝.7棵體育詳場屋匆蓋的潮背景呼模態(tài)荒頻率表2辛.8湖27攀0°孝豎向卵分塊拖位移點風振音系數(shù)惜及與殃時程泳法比正較結(jié)論甲：模態(tài)去分析壺法根緞?chuàng)S態(tài)對澤系統(tǒng)兄應(yīng)變躍能的待貢獻粗，取姨背景戒位移借響應(yīng)知作為小脈動訊風下懷結(jié)構(gòu)君的綜棟合貢混獻模深態(tài),襪可以末考慮李到高競階模狼態(tài)的婆影響距，彌捷補了終通常樂使用漠的模毀態(tài)疊游加法猛不知磁道如濁何選夸取幾烤階?；螒B(tài)進蘿行的啟疊加詞的不峰足。計算含方便芽，計鎮(zhèn)算結(jié)艦果基除本能獸反映你出結(jié)矮構(gòu)的查風振庸特性緒，但撐是不智能考般慮非輔線性祝的影忽響。三、銷計算嗽風工帆程技扯術(shù)計算偷風工溝程（移Co世m(xù)p脈ut飛in匹g丙Wi挎nd柔E倉ng書in投ee余ri抖ng森）簡州稱C偏WE毛，其瀉核心叼內(nèi)容愈是計弓算流踐體動原力學盜（C削om輝pu雙ta初ti按on信al位F僵lu料id陳D邁yn地am靈ic謹s）吉,簡尖稱C菊FD卷。計算墾風工完程（握數(shù)值辣風洞已），周相對瞧于風嗚洞實瓶驗的眉優(yōu)點蠻：可以攪按照泄實尺短模型燒計算抱，避輔免了裳風洞巷實驗滅只能溜進行?？s尺嫩實驗磁的不嶄足；成本避低，杯速度旋快；資料疼完備貧；計算仗風工崖程在妥城市涌和土刪木工吸程領(lǐng)羽域是升發(fā)展反最快直的，岸已經(jīng)身由基乎礎(chǔ)研釣究進命入應(yīng)疑用階省段：1.六繞押鈍體還（建揉筑結(jié)舌構(gòu)或飲橋面粗板）耍的速炊度和連壓力度場的扯分析漠；2.浴繞表建筑拐物近漸地面文的步磁行風或問題奶研究得；3.餓城紙市和英區(qū)域箭氣候處分析努；4.詞市真區(qū)戶油外氣義候分習析；5.遵繞亭建筑漸物或澇城區(qū)躁大氣悠擴散離分析南；6.貪繞泰人體噴的溫異度和謹速度沙場分菌析；7.銜流稈體和右結(jié)構(gòu)皆的耦用合分釘析；計算臣風工棵程的喊發(fā)展餃現(xiàn)狀土木監(jiān)工程貫研究凈的重之點是孫鈍體葬（b吐lu噴ff貞b染od送y）沿空氣染動力戴學,節(jié)鈍體女周圍尤的流顧場很橋復(fù)雜島包括飄了撞城擊，險分離冶，再避附，如環(huán)繞攤和旋特渦等坦，計復(fù)算風揭工程駐幾乎雁包含邁了當啞今世州界上弱公認楚的最膏困難口的有浴關(guān)計第算流饒體力舟學的敢內(nèi)容世。計算響風工建程是塊CF豪D的殘重要焦內(nèi)容氣流圾在大孫氣邊真界層廈中的茅流動盤屬湍適流（促tu耀rb隊ul鞠en蓬ce牽）,愧湍流逃又稱冷紊流禮。湍盲流很眨難給類出一懷個完部整明央確的鍋定義僻，通符常將你具有斥大小代不等蛙的旋叫渦的管流動緒稱為雙湍流呼，大卻渦從資主流曲中獲百得能句量，旨旋渦括運動戀使旋負渦拉獨伸而餡不斷遞分解滑為小卸渦，慣小渦范的流貧動處士于高迫頻的主運動雖狀態(tài)加，流摟動的禽瞬時債速度磚在時閘間和瀉空間陣上都嘴處于尺高度務(wù)的不炎規(guī)則咽的劇冶烈脈病動，稼高度余隨機的，將旺能量屬耗散億。湍流挺及其擋數(shù)值漠模擬拜方法1.舍直靜接模椒擬（嚇di唉re緣瑞ct墓n惑um音en捷ca之l現(xiàn)si咐m(xù)u蛾la和ti抄on話,D釀NS返）用三薯位非作穩(wěn)的界na波vi駐er豎-s描to滋ke健s方創(chuàng)程進屋行直貿(mào)接的區(qū)數(shù)值粗計算散，需姥要很犬小的矛時間翠和空悼間步荷長，暮需要屋計算臟代價理極大田，難娘以用省于工償程數(shù)兼值計終算。湍流翠的模激擬方奔法2.大渦碧模擬賢（l森ar鋪ge劇e番dd垂y撇si才mu檢la抽ti吵on純,L虜ES此）大渦筒從主違流中繁獲得殊能量敢，旋橡渦運恥動使?jié)M旋渦投拉伸弦而不牙斷分抹解為乏小渦告，小峰渦的阻流動寬處于滅高頻晨的運溉動狀誰態(tài)，言流動暴的瞬怪時速籠度在足時間濱和空獵間上皆都處牽于高墾度的及不規(guī)腥則的慌劇烈巾脈動狂，高懲度隨浸機，帝將能芝量耗兔散。具體男的計董算模凡型Ze套ro灶-E愛qu厭at課io紗n匹Mo侵de彎lsOn旱e-跨Eq衛(wèi)ua撲ti黨on漫M非od愚el廊sSp丙al坑ar始t-臣Al鮮lm王ar咳asTw哥o-姨Eq簡ua叔ti黃on贊M巴od習el部s(工王程應(yīng)懼用最克多的堆模型羽)St灰an斜da輔rdk-莊eRN秋Gk-澇eRe懷al負iz伍ab清lek-正eSt炭an錦da葵rdk-wSS考Tk-wRe瓶yn雁ol幟ds貌-S點