大跨屋蓋結構風致抖振響應研究
第３９卷第１１期土木工程學報Ｖ０１．３９ＮＯ．１１２００６年１１月ＣｍＮ＆ＣⅣＩＬＥＮＧＩＮＥＥＩｔ】嘴ＧＪＯＵＲＮＡＬＮｏｖ．２００６
大跨屋蓋結構風致抖振響應研究
顧明周匣毅黃鵬
（同濟大學，上海２０００９２）
摘要：建立基于非定常風荷載的大跨屋蓋結構風致動力響應的試驗和分析方法。該方法采用多通道測壓系統(tǒng)擴大
同步測壓點的數(shù)目，更全面地獲得屋蓋表面風壓的時空特性，為準確計算結構風致響應奠定了基礎。在動力分析
方法上應用ＣＱＣ法計算屋蓋結構的風振響應，考慮多模態(tài)及模態(tài)問的耦合影響，編制了結構風致動力效應計算
程序ＳＷＤＰ。最后對上海鐵路南站工程屋蓋結構的抖振響應結果進行了計算和分析。結果表明，采用多通道測壓
系統(tǒng)可以有效地擴大同步測壓點的數(shù)目；基于非定常風荷載的ＣＱＣ方法是計算復雜大跨屋蓋結構風振響應的有
效方法；背景響應對于總響應的貢獻通常是不可忽略的。
關鍵詞：大跨屋蓋結構；、非定常氣動力；多通道測壓系統(tǒng)；ＣＱＣ法；動力響應
中圖分類號：ＴＵ３１２＋．１文獻標識碼：Ａ
文章編號：１０００．１３１Ｘ（２００６）１１－００３７．０６
Ａｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｗｉｎｄ－ｉｎｄｕｃｅｄｂｕｆｆｅｔｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｌａｒｇｅ－ｓｐａｎｒｏｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ
ＧｕＭ譏ｇＺｈｏｕＸｕａｎｙｉＨｕａｎｇＰｅｎｇ
（ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｍｅｔｈｏｄｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｔｅｓｔａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｎｏｎ—ｓｔｅａｄｙｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｉｎｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｏｆｗｉｎｄ—ｉｎｄｕｃｅｄｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｌａｒｇｅ—ｓｐａｎｒｏｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅｐａｒａｌｌｅｌｔｕｂｅ－ｍａｎｉｆｏｌｄｓｙｓｔｅｍｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏａｕｇｍｅｎｔｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｏｉｎｔｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈａｔｔｈｅｎｏｎ—ｓｔｅａｄｙｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｓｏｎａｌａｒｇｅ—ｓｐａｎｒｏｏｆｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙｆｒｏｍｔｈｅｒｉｇｉｄｍｏｄｅｌｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔ．Ｔｈｅｗｉｎｄ—ｉｎｄｕｃｅｄｂｕｆｆｅｔｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｓｃａｎｂｅｃｏｍｐｕｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｍｏｄｅ－ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ（ＣｏｍｐｌｅｔｅＱｕａｄｒａｔｉｃＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ），ｔｏｔａｋｅｔｈｅｍｏｄａｌｃｏｕｐｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔｓｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔ，ａｎｄａｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃｏｍｐｕｔｅｒｃｏｄｅ—ＳＷＤＰｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．ＴｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｂｕｆｆｅｔｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｔｈｅｒｏｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅＳｈａｎｇｈａｉＳｏｕｔｈＲａｉｌｗａｙＳｔａｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅ：（１）ｔｈｅｐａｒａｌｌｅｌｔｕｂｅ—ｍａｎｉｆｏｌｄｓｙｓｔｅｍｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｅｘｔｅｎｄｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｉｍｕｈａｎｅｏｕｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｏｉｎｔｓｏｆｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｓ，（２）ｔｈｅｎｏｎ—ｓｔｅａｄｙｗｉｎｄｌｏａｄ—ｂａｓｅｄＣＱＣｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｅｍｐｌｏｙｅｄｆｏｒｃｏｍｐｕｔｉｎｇｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｌａｒｇｅｒｏｏｆ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ａｎｄ（３）ｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｕｓｕａｌｌｙｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｔｏｔｈｅｔｏｔａｌｂｕｆｆｅｔｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅ－－ｓｐａｎｒｏｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｎｏｎ－－ｓｔｅａｄｙｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｐａｒａｌｌｅｌｔｕｂｅ－－ｍａｎｉｆｏｌｄｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｍｐｌｅｔｅｑｕａｄｒａｔｉｃｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ
Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｉｎｇｇｕ＠ｍａｉｌ．ｔｏｎｇｊｉ．ｅｄｕ．ｃａ
近年來結構形式新穎的大跨度屋蓋結構大量涌對于高層建筑順風向響應，基于準定常假設的抖現(xiàn)。大跨度空間結構質量輕、柔性大、阻尼小，風荷振計算方法可以得到比較準確的結果。但對于具有載通常是結構設計的控制荷載；另外，這類結構模態(tài)復雜外型的大跨度屋蓋結構，動力風荷載一般不滿足密集，高階模態(tài)對風振響應的貢獻很大。因而在進行準定常假定。也就是說，如果將準定常假設用于復隨機風振響應計算時，要考慮多模態(tài)的貢獻及不同模雜大跨空間結構的風致振動計算，得到的結構響應態(tài)之間的耦合效應。結果可能會有較大的誤差舊］。
直接運用風洞試驗得到的非定常氣動力計算大跨
基金項目：國家創(chuàng)新研究群體科學基金（５０３２１８０３）空間結構的振動是一種合理的方法。Ｎａｋａｍｌｌｒａ作者簡介：顧明，博士，教授
收稿日期：２００４．１１．１９（１９９４）通過剛性模型試驗得到風壓力，采用經驗性
萬 方數(shù)據(jù)
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