大跨屋盖结构风致抖振响应研究
第３９卷第１１期土木工程学报Ｖ０１．３９ＮＯ．１１２００６年１１月ＣｍＮ＆ＣⅣＩＬＥＮＧＩＮＥＥＩｔ】嘴ＧＪＯＵＲＮＡＬＮｏｖ．２００６
大跨屋盖结构风致抖振响应研究
顾明周匣毅黄鹏
（同济大学，上海２０００９２）
摘要：建立基于非定常风荷载的大跨屋盖结构风致动力响应的试验和分析方法。该方法采用多通道测压系统扩大
同步测压点的数目，更全面地获得屋盖表面风压的时空特性，为准确计算结构风致响应奠定了基础。在动力分析
方法上应用ＣＱＣ法计算屋盖结构的风振响应，考虑多模态及模态问的耦合影响，编制了结构风致动力效应计算
程序ＳＷＤＰ。最后对上海铁路南站工程屋盖结构的抖振响应结果进行了计算和分析。结果表明，采用多通道测压
系统可以有效地扩大同步测压点的数目；基于非定常风荷载的ＣＱＣ方法是计算复杂大跨屋盖结构风振响应的有
效方法；背景响应对于总响应的贡献通常是不可忽略的。
关键词：大跨屋盖结构；、非定常气动力；多通道测压系统；ＣＱＣ法；动力响应
中图分类号：ＴＵ３１２＋．１文献标识码：Ａ
文章编号：１０００．１３１Ｘ（２００６）１１－００３７．０６
Ａｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｗｉｎｄ－ｉｎｄｕｃｅｄｂｕｆｆｅｔｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｌａｒｇｅ－ｓｐａｎｒｏｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ
ＧｕＭ讥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
近年来结构形式新颖的大跨度屋盖结构大量涌对于高层建筑顺风向响应，基于准定常假设的抖现。大跨度空间结构质量轻、柔性大、阻尼小，风荷振计算方法可以得到比较准确的结果。但对于具有载通常是结构设计的控制荷载；另外，这类结构模态复杂外型的大跨度屋盖结构，动力风荷载一般不满足密集，高阶模态对风振响应的贡献很大。因而在进行准定常假定。也就是说，如果将准定常假设用于复随机风振响应计算时，要考虑多模态的贡献及不同模杂大跨空间结构的风致振动计算，得到的结构响应态之间的耦合效应。结果可能会有较大的误差旧］。
直接运用风洞试验得到的非定常气动力计算大跨
基金项目：国家创新研究群体科学基金（５０３２１８０３）空间结构的振动是一种合理的方法。Ｎａｋａｍｌｌｒａ作者简介：顾明，博士，教授
收稿日期：２００４．１１．１９（１９９４）通过刚性模型试验得到风压力，采用经验性
万 方数据
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