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考虑非线性振型的顺风向广义气动力谱

2018-10-17李阳阳李建成冯松宝麻洪蕊张萍花

信阳师范学院学报(自然科学版) 2018年4期

李阳阳,李建成,冯松宝*,孙 磊,麻洪蕊,张萍花

(1.宿州学院 资源与土木工程学院, 安徽 宿州 234000;2.湖南大学 建筑安全与节能教育部重点实验室, 湖南 长沙 410082)

0 引言

20世纪50年代初期,建筑物一般不高,外形简单规则且楼层的质量和刚度沿高度方向分布均匀,结构的基本振型可以认为是理想的线性振型.相应地,为了计算方便,在顺风向阵风荷载因子法以及高频底座天平技术等传统计算结构风致响应的方法也均是以此为假设,这些方法在应用于具有理想线性振型的结构时,简单实用且准确度较高[1].

然而,近年来随着社会经济的快速发展,部分建筑的质量和刚度由于沿高度方向呈现不均匀的分布或其他原因已不再满足理想的线性振型,即在顺风向的模态振型沿高度方向不再满足线性变化而呈现出非线性.以结构第一阶振型为线性振型的假设,当出现非线性振型情况时,阵风荷载因子法以及高频底座天平技术难免会出现较大误差.

在顺风向,许多国内外学者研究了非线性振型对高层建筑广义气动力谱的影响.VICKERY等[2]以某一实际建筑物为例发现,根据理想线性振型计算得出的广义气动力谱出现了1%~2%的误差,同时对阵风荷载因子法给出了一个简单的修正公式.周印等[3]指出了非线性模态振型对高层建筑风振背景响应和共振响应的敏感性不同且不可忽略.XU等[4]基于风洞试验数据,提出了顺风向的广义气动力谱修正公式.BOGGS等[5]假设……

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