孙远,占冠元

摘 要：

对三边形格构式桅杆进行了均匀流和两种紊流下的高频测力天平风洞试验，得到了顺风向、横风向和扭转向的气动力系数以及脉动风荷载谱。采用基于风速谱的数学模型对顺风向脉动风荷载谱进行拟合，验证了该经验公式在不同流场下的适用性。根据试验所得横风向和扭转向脉动风荷载功率谱曲线的特点，建立由紊流激励和旋涡脱落激励两部分组成的谱函数数学模型，最小二乘法拟合结果与风洞试验结果吻合良好。横风向脉动风荷载谱以紊流激励为主，紊流强度15%时旋涡脱落激励贡献仅占10%，扭转向脉动风荷载谱中旋涡脱落激励贡献明显增大，达到40%。

关键词：

格构式桅杆；高频测力天平；风洞试验；风荷载谱；参数拟合

中图分类号：TU312

文献标志码：A 文章编号：16744764（2016）04010807

在风来流激励下，作用于单体结构上的风荷载可以分为顺风向、横风向和扭转向风荷载3类，目前对顺风向脉动风荷载和风振响应的研究比较成熟，而对于横风向和扭转向风荷载的研究还很不足，主要集中在对气动力谱的认识上。横风向脉动风荷载主要由横向紊流和旋涡脱落激励两部分组合而成，影响因素复杂，很难找出适用于各类结构形式的统一表达式和计算方法，扭转风荷载主要是由建筑表面风压的不对称分布造成的，形成机理更加复杂，与顺风、横风向紊流和尾流激励都有关系。

近年来，许多风工程专家采用风洞试验的手段针对各种断面形式的高层建筑结构提出了多种类型的横风向、扭转向的气动力谱表达式[12]，其中针对矩形截面高层建筑的研究 [35]最多，部分研究成果还写入了规范（如日本规范[6]）。……