复杂形体超高层建筑横风向响应及等效静力风荷载研究

高层建筑的横风向响应及荷载非常复杂，它来源于来流紊流、尾流和气动反馈三个方面的激励。虽然研究人员关注这一问题已有二十多年，但迄今为止仍然没有形成成熟的理论和分析方法，在很多国家的规范中尚无相关的规定。我国《建筑结构荷载规范》给出的横风向荷载仅仅适用于烟囱等细长圆形结构。本项目对复杂形体超高层建筑横风向响应及荷载研究中的几个重要基础性问题开展研究。利用高频天平测力风洞试验测量复杂形体超高层建筑刚性模型的横风向气动力，研究横风向气动力的产生机理，分析结构外形的复杂变化对横风向气动力的影响，并导出相应的公式；对复杂形体超高层建筑进行气动弹性模型测振风洞试验，用随机子空间方法识别横风向气动阻尼，分析气动阻尼的成因和各因素的影响规律，并表达成数学公式；最后基于横风向气动力和气动阻尼的研究成果，建立复杂形体超高层建筑的等效静力风荷载的计算方法，为这类建筑的结构设计提供理论基础。