锥形超高层建筑脉动风荷载特性  

Characteristics of turbulent wind load of tapered super-tall building

作　　者：李波[1] 杨庆山[1] 田玉基[1,2] 陈新中[3] 

机构地区：[1]北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044 [2]华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广东广州510640 [3]德克萨斯理工大学土木与环境工程系风科学与工程研究中心

出　　处：《建筑结构学报》2010年第10期8-16,共9页Journal of Building Structures

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金项目(50808014);国家自然科学基金杰出青年科学基金项目(50725826);华南理工大学亚热带建筑科学重点实验室开放基金项目(2009KB19)

摘　　要：采用同步测压技术,进行了具有不同锥率的超高层建筑刚性模型风洞试验,对该类建筑物的脉动风荷载特性进行了研究。结果表明:超高层建筑采用锥形轮廓后,延长了来流在建筑物侧风面漩涡脱落的卓越频率,横风向升力系数功率谱谱峰小幅下降,有利于缓解风荷载作用下建筑物横风向风荷载及其风致效应,这对横向风风致效应起控制性作用的超高层建筑十分重要。对比分析表明:随着建筑物锥率的增加,横风向升力系数归一化功率谱谱峰下降,功率谱带宽增大,升力系数根方差减小。但是,超高层建筑锥率的变化对顺风向阻力及扭转向扭矩影响较小。锥形超高层建筑的相关系数、相干函数的变化规律与普通棱柱形超高层建筑基本一致,但其升力以及升力与扭矩之间的相关性有所减弱,相干系数小幅增加。High frequency pressure integration tests were carried out in a wind tunnel to investigate turbulent wind load characteristics of the tapered super-tall buildings using rigid models.Test results show that a tapered super-tall building spread the vortex-shedding over a broad range of frequencies and make them more effective in reducing vortex-induced vibration in across-wind direction.With the increase of taper ratio,the power spectra of the root mean square lift coefficient decreases,power spectra band width of the lift coefficient increases,but drag and torsion coefficient almost keep the same.Moreover,lift correlation and correlation between lift and torsion of the tapered super-tall buildings seem to decrease,and coherence coefficient increase.

关 键 词：超高层建筑 锥形 风洞试验 风荷载 功率谱 相关性 

分 类 号：TU973.213[建筑科学—结构工程] TU317.1