中文版翻译

2016届

华北科技学院

本科外文翻译

英文题目：Effects of high modes on the wind-induced response

of super high-rise buildings

中文题目：风振响应对高振型的超高层建筑的影响

姓名：XXX学号：XXXXXXXXX

专业班级：土木B122学院：建筑工程学院

指导教师：XXX＿＿＿＿＿＿＿

2016 年 4 月 1 日

风振响应对高振型的超高层建筑的影响

1.混凝土和预应力混凝土结构的重点实验室,教育部,东南大学,210096，南京,中国

2.亚热带建筑科学国家重点实验室,华南理工大学,中国

3.土木工程学系,德克萨斯大学埃尔帕索分校,埃尔帕索,德克萨斯州79968,美国

摘要：超高层建筑的振动周期的基本模式是几秒钟,它非常接近的脉动风。超高层建筑阻尼低,所以超高层建筑对脉动风非常敏感。风荷载是设计超高层建筑的关键荷载，它是已知高层建筑的风振响应分析所需的基本模式。然而,对于超高层建筑,特别是加速度响应,由于高频率模式的放大,高模式和耦合模式可能需要考虑。三个典型的超高层建筑项目与SMPSS风洞试验,采用随机振动理论方法来分析高模式风振响应的影响。可以得出如下结论:首先,位移响应的基本模式占主导地位,高模式可以被忽视。第二,加速度响应,应考虑高模式和模式耦合。最后,模态应变能仅能给出高层建筑的振动能量分布，且无法描述高层建筑局部风振，特别是高层建筑的加速度响应。

关键词:超级高层建筑；风洞试验；模式耦合；风振响应

1介绍

随着中国经济的快速发展,更多的超高建筑被建在中国沿海地区（高层建筑委员会,2010)。这些高层建筑的高度大于150米,他们通常有灵活和低阻尼特征。它们容易受到由风载产生振动问题，因此,缓解振动吸引他们的兴趣(欧文,2009;,Gu and

Ye2006)。超高层建筑的风振响应有可能减少结构安全性和对乘客造成不适通信:冯Ruoqiang重点实验室部的混凝土和预应力混凝土结构.210096年教育,东南大学,南京,中国

电话(传真):+ 86-025-8379-0910

电子邮件:hitfeng@

†副教授,助理教授‡;§主人

支持单位:这项研究是财政支持的50908044号中国国家自然科学基金，是中国江苏省资助下的自然科学基金SBK201123270项目优先资助的。江苏高等教育学术发展教育机构和国家建筑科学重点实验室华南理工大学建筑科学，批准文号2011KA05。

2011年10月24日2012年7月2日收到

(Kareem,1983)。因此,风振响应是确定超级高层建筑的结构体系的关键设计标准(达文波特，988；Banavalkar,1990)。风荷载是超高层建筑的横向荷载，位于城市中心超高层建筑距离近，相互产生干扰流，因此，该准稳态理论是不适用的。在建筑设计领域中风的压力应通过风洞试验获得。

高频力平衡(HFFB)技术被用来确定高层建筑结构风振响应，1980年代以来（Tschanz 达文波特,1983)，发展成为了空气动力特性的习惯方法。由于不仅其技术简单而且它克服了一些在 SMPSS(同步多点扫描系统) 中固有的技术困难，其用于风隧道测试。一个建筑模型技术评估的基础，从颠覆和扭转力矩测量找到适当的平衡。然而,这种方法有一些主要的限制:

（a）建筑模式形状影响线性结构，分析纠正后建筑模式形状有明显的的偏离线型（b）(b)只有two-sway和one-torsional两种基本振动模式进行响应计算，高模式的影响效果可以忽略。

(c)风力的模态力的相互影响是可以被忽略的。

(d)几三维复杂耦合模式的全部细节乎是不可能来估计。

对于具有形状复杂和耦合的三维模式的灵活超高层建筑，所有其他的限制也会显著影响传统的预测方法精度(Yip and Flay,1995)。

刚性比例模型外部风压场可以直接通过SMPS技术估计。SMPS技术需要一系列的实验测量，涉及一些技术上的困难，主要由于大量压力阀门集成风荷载需要充分定义。（在理论上，一个无限的数字）。然而，SMPS技术限制压力抽头的数量使得它很难获得精确的结构设计(Ni et al., 2000; Xu et al.,2004).随着广东省建筑研究院风洞实验室设备的开发，外部压力场一般可以用512个同时测量的测量压力水头，基本能满足估计超高层建筑风压场要求。可以通过随机振动理论与频谱分析方法（Holmes, 2010;Ou and Wang, 1998)得到超高层建筑的风振响应。由于HFFB可以克服随机的方法振动理论与

SMPSS技术的局限性,但在超高层建筑的风振响应中，SMPSS技术和随机振动理论比HFFB 更精确。

众所周知,在高层建筑分析中需要两种基本模式：two-sway和one-torsional振动模式。然而,对于超高层建筑,尤其是对加速度响应,由于的高阶模态的频率放大，高阶模式和模式耦合可能都需要考虑。因此,选择三种典型实用的超高层建筑物,它们风振响应通过随机振动方法与SMPS技术得到的，并且对风振响应高阶振型的影响进行了深入的讨论。

2计算超高层建筑的风振响应及其风洞试验

2.1计算超高层建筑的风振响应

随着SMPSS技术在风洞测试中的应用,衡量压力势头阀的风压力时间历程被发现,测得风压力应用在建筑的各处。根据脉动风载荷谱，随机振动理论被用来计算建筑引起的风振反应。

假设风的力量是静止的高斯随机载荷，风振耦合运动的位移响应谱密度矩阵，可以计算，在矩阵符号中：

(x, y, z)是虚拟空间变量,n是频率的赫兹,m是模式数量:H j(in)是频模式j率（x， y，z)是模式j的三维振动形状,S( x, y, z, n )是广义的谱密度响应功能,

j

风的力量。

模式j的位移和加速度响应协方差：