測壓管路系統(tǒng)對高層建筑風荷載特性的影響.pdf

1、隨著科技水平的不斷進步以及城市的快速發(fā)展，現(xiàn)代高層建筑朝著更高、更輕、更柔的趨勢發(fā)展，結(jié)構(gòu)的自振頻率接近于自然風的卓越頻率。高層建筑自振周期變長、結(jié)構(gòu)阻尼變小致使高層建筑結(jié)構(gòu)對風荷載敏感，風荷載逐漸成為控制高層建筑安全性、舒適性和經(jīng)濟性的重要影響因素。測壓管路系統(tǒng)對脈動壓力信號有阻尼作用，脈動風壓經(jīng)過管路系統(tǒng)會發(fā)生信號畸變，目前分析測壓管路系統(tǒng)對高層建筑風荷載影響的研究較少。因此本文對測壓系統(tǒng)測得的不同測壓管長的高層建筑對風荷載特性進行

2、了深入的分析和探討，主要的研究成果如下：
　　詳細介紹測壓管路系統(tǒng)的理論，基于流體管道的耗散模型分析風洞試驗中測壓管路系統(tǒng)的頻響函數(shù)，通過測定試驗獲得不同測壓管長的真實頻響函數(shù)并驗證理論模型的精確性，并對頻響函數(shù)的幅頻特性曲線和相位特性曲線隨頻率變化進行研究，進一步利用頻響函數(shù)在時域和頻域兩方面對脈動風壓的畸變信號進行修正。
　　對不同測壓管長的高層建筑開展了剛性模型的同步測壓試驗，詳細研究了各管路模型表面的風壓分布特性、脈

3、動風壓特性和峰值風壓以及測壓管路對風壓特性的影響。管路的長短對平均風壓影響較小，對脈動風壓影響較大，管路越長，脈動風壓衰減得越快。從時域和頻域兩種角度探討各管路模型的脈動風壓相關(guān)性和相干性，并對脈動風壓功率譜進行研究。采用目標概率法求出峰值因子并對各管路模型的峰值風壓進行研究。
　　研究三分力系數(shù)幅值和頻域特性、相干函數(shù)以及測壓管路對風荷載特性的影響。以測壓管長為基本變量，利用最小二乘法建立了三分力系數(shù)幅值的擬合公式。對測壓管長進

4、行二次擬合，分別建立了適合于不同測壓管長的矩形高層建筑順風向、橫風向和扭轉(zhuǎn)向風荷載的數(shù)學模型，同時建立了順風向、橫風向及扭轉(zhuǎn)向的相干函數(shù)的數(shù)學模型，擬合結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。
　　研究測壓管路對高層建筑等效風荷載及風致加速度的影響。介紹陣風荷載因子法(GLF法)、慣性風荷載法(GBJ)、基底陣風荷載因子法（MGLF）以及基于隨機振動理論的風振響應(yīng)分析方法。通過隨機振動理論對風洞試驗數(shù)據(jù)進行分析，得到各管路模型的等效靜力風荷載和頂