周 云，陈小兵，汪大洋

(广州大学 土木工程学院，广州 510006)

自Houser［1］提出工程结构的能量分析方法以来，许多学者已在地震输入能量确定［2-3］、结构地震能量反应分析［4-6］、结构地震破坏与耗能［7-8］、实用设计方法［9-11］等多个方面展开研究，取得丰硕的研究成果。然而，能量法在结构抗风设计中的应用研究尚未开展。文献［12］中首次提出了基于性能的风振控制概念，并给出基于能量的高层结构风振控制方法。本文从能量平衡角度研究基于能量的结构风振控制设计方法，建立基于能量的结构风振控制设计中风能量计算公式及设计流程。

1 基于能量的结构风振控制原理

风对结构的作用不同于地震作用，风力作用极其频繁而且持续时间长，对高层结构和大跨结构而言，抗风设计非常重要，甚至起决定作用。但无论是地震或风振激励，结构所表现出来的效应过程其实都是能量的转换、耗散过程。结构在任意时刻的能量表示为［13］:

结构风振控制是通过在结构上安装阻尼装置(如粘滞、粘弹阻尼器等)来耗散风的输入能量，风振控制结构的能量公式为:

式中:Ein、E'in分别为风作用过程中输入无控结构、风振控制结构的能量;Ek、E'k分别为无控结构、风振控制结构体系的动能;Ec、E'c分别为无控结构、风振控制结构体系的粘滞阻尼耗能;Ee、E'e分别为无控结构、风振控制结构体系的弹性应变能;Eh、E'h分别为无控结构、风振控制结构的滞回耗能;Ed为风振控制结构中耗能装置耗散的能量和。

实际上，由于Ee、Ek和E'e、E'k仅使能量转换而不耗散能量。……