【摘要】：高頻底座測力天平(high-frequency force balance,HFFB)風(fēng)洞試驗(yàn)是確定高層建筑風(fēng)荷載及結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)效應(yīng)的主要途徑之一。近年來隨著高層建筑高度的不斷增加以及結(jié)構(gòu)形式日趨新穎,越來越多的超高層建筑具有三維模態(tài)。本文基于HFFB技術(shù)開展了考慮三維模態(tài)耦合效應(yīng)的超高層建筑風(fēng)振響應(yīng)分析方法研究,主要內(nèi)容包括:(1)研究了模型-天平系統(tǒng)對其所測得的高層建筑氣動(dòng)荷載多模態(tài)放大效應(yīng)的消除方法。對天平測得的繞兩個(gè)水平主軸方向的彎矩進(jìn)行解耦,并基于一種智能搜索算法精確識(shí)別了模型-天平系統(tǒng)的動(dòng)力參數(shù),在此基礎(chǔ)上對基底氣動(dòng)荷載進(jìn)行修正。以廣州東塔為案例驗(yàn)證了方法的有效性。(2)研究了考慮三維模態(tài)耦合效應(yīng)的風(fēng)振響應(yīng)分析方法。首先基于完全二次型相關(guān)法(CQC)求出了結(jié)構(gòu)頂部的峰值位移響應(yīng)和峰值加速度響應(yīng),在此過程中考慮了兩個(gè)水平主軸方向基底彎矩的互功率譜密度及其修正,基于各方向振型分量在廣義質(zhì)量中所占比重不變的原則給出模態(tài)分配系數(shù)矩陣,并構(gòu)建了考慮模態(tài)耦合效應(yīng)的振型矩陣和模態(tài)力譜密度矩陣。在此基礎(chǔ)上,通過比較傳統(tǒng)方法中區(qū)分背景與共振響應(yīng)方法和不區(qū)分背景與共振響應(yīng)方法,分析了背景響應(yīng)和共振響應(yīng)相關(guān)性對結(jié)構(gòu)總響應(yīng)的影響,并根據(jù)均方根位移響應(yīng)和均方根彎矩響應(yīng)之間的關(guān)系,推算得到了考慮模態(tài)耦合效應(yīng)的峰值基底彎矩響應(yīng)。通過案例分析驗(yàn)證了方法的有效性。(3)研究了同時(shí)考慮背景與共振響應(yīng)相關(guān)性和3D模態(tài)耦合效應(yīng)的等效靜風(fēng)荷載計(jì)算方法。針對已有的等效靜風(fēng)荷載計(jì)算方法忽略背景與共振響應(yīng)相關(guān)性的問題,提出考慮背景與共振響應(yīng)相關(guān)性的高層建筑等效靜風(fēng)荷載計(jì)算方法,并給出了數(shù)學(xué)推導(dǎo)公式�；趶V州東塔和廣州日立電梯塔兩座建筑案例,驗(yàn)證了方法的有效性。結(jié)合基底彎矩響應(yīng)考慮模態(tài)耦合的研究成果,得到了考慮模態(tài)耦合效應(yīng)的等效靜風(fēng)荷載。
【圖文】：

圖 2-1 具有相似頻率的兩個(gè)余弦信號的解耦Fig 2-1 The decoupling of two cosine signals with similar frequency

圖 2-2 余弦信號和方波信號的解耦Fig 2-2 The decoupling of cosine signal and square wave signal
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU973.213

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2654824