高层建筑风振计算的虚拟激励法

加 法的计算结果进行 比较分析 ， 结果表 明改进的虚拟激励法应用于高层建筑的风振分析 ， 计算精度满足要求 。 关键词：高层建筑 ； 风洞试验 ； 风荷载 ； 风致振动； 虚拟激励法
中 图 分 类号 ： ＴＵ９ ３ ３ ７ ． ２ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ４ ６ ３ （０ ２ Ｏ 一 Ｏ ２ 一Ｏ １ ０ － １ ５２ １ ）８ Ｏ ４ ４
式 中： （） 为对应广义单 激励 ｛ ｝ ｛ ｝ 的虚拟激励 向量。
动 问题 可以视 为广义 的单激励 问题Ｅ 。而严格意义上讲 ， ８ ３ 汽车 运行 时所受 的路 面随机激励 、 大跨 桥梁的地震作用 以及 高层建 筑 的阵风激励等都是部分相干 的， 理这类 问题 比处理完全相 处 干 问题更加 困难 。近 ２ Ｏ年来 ， 内外 许多学 者为求解这 个 问 国 题作 了很 多努力 ， 效果不甚理想 ］ 。林 家浩教 授从虚拟激励 法 的角度出发 ， 将部分相干平稳激励分解为有限个 完全 相干问 题 的叠加 ， 圆满的解决 了多 自由度系统受多点部分 相干平稳激 励作用 下的随机振 动问题 ｌ 】 。
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Ｎ ０ ８ ・２ ２ ０ Ｏ１ Ｖｏ １・１ ０ ７
高 层 建 筑风 振计 算 的虚 拟 激 励 法
金
摘
虎
浙江杭州 ３０２） １０ ０
（ 华润新鸿基房地产（ 杭州 ） 有限公司
要： 对传统的虚拟激励方法进行改进 ， 以某高层建筑 为工程背景 ， 以风洞试验数据为基础 ， 进行高层建筑 风振响应计 算 ， 并与模态叠
叽
筑 言 引
虚拟激励法 的本质就 是根据激励 的功率谱 构造一 种虚拟 的简谐荷载激励 ， 将任 意荷 载激励下 的振 动问题简化为简谐荷 载作用下 的振动 问题 ， 使得结构 响应谱 的计算大 为简化 ， 同时 虚拟激励法是一种快速 的 Ｃ Ｃ算法 ， Ｑ 有效 的保 证 了计算 的精 度和效率ｌ ， １ 在大跨桥 梁、 ］ 高层建筑 、 网壳结构 以及海洋平台结
于是可 以得到单激励作 用下 的虚拟稳态响应 ｛ （ ｝ 五 ￡ ： ） ｛ （） 一［ ［ ［ ｛ｋ ￡｝ ］ Ｈ］鲥 Ｌ ｝“一｛ ｝“ ｅ （） ４
ｍｅ ｈ ｄ ｃ ｕｌ ｅ ｔｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ． ｔ ｏ ｏ ｄ ｍ ｅ ｈ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ
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构 的振 动分 析 中有 着 广 泛 的应 用 『 。 ２ 。］ 多 自由度 系统 在 多点 完 全 相 干 平 稳 激 励 作 用 下 的 随 机 振
阵 。若将 ［ ］ Ｌ 的第 忌列用向量 ｛ 表示 ， Ｌ｝ 则上式可 以表示为 ：
Ｎ Ｎ
［ Ｐ］ ∑ ｛ ｋ ） ∑［ １ ｓＰ一 Ｌ｝ ｛ ＝
（） ２
这样荷载功率谱矩 阵［ ］ 转化为 Ｎ 个子 功率 谱矩 阵 Ｓ 就
［ ｐ］ （ 一１２ …Ｎ） 叠加 。每个 子功率谱矩 阵代 表一个广 Ｓｐ 愚 ， ， 的 义单激励 ， 对应每一个广义单激励 可构造一 个虚 拟激励 向量 ：
｛ （） 一 ｛ ｇ Ｐ＾ ｝ Ｌ ）“ （） ３