等效静力风荷载背景和共振之间的耦合效应

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ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｒａｎｄｏｍｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｒｅｆｉｎｅｄａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｉＳｆｉｒｓｔｌｙ
型组合（ＣＱＣ）计算结果进行对比分析，深入揭示了背景和共振耦合项的作用机理，验证了本文方法
的高精度和有效性，为此类结构风致响应和等效静风荷载的精确求解和机理研究提供新的思路。
关键词：风致响应；等效静风荷载；大跨屋盖结构；一致耦合方法；背景和共振耦合分量中图分类号：ＴＵ３１１．３；ＴＵ３９３文献标志码１３）０６ — ０ｌ１２ — ０６
（１．南京航空航天大学土木工程系，南京２１００１６；２．汕头大学风洞实验室，广东汕头５１５０６３；
３．同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海２０００９２）
摘要：在结构动力学和随机振动理论基础上，推导出结构脉动风总响应的实际理论组合公式，首
第３５卷第６期
２Ｏ１３年１２月
土木建筑与环境工程
Ｊｏｕｒｎａ１ｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＫｅＳｈｉｔａｎｇ～，ＷａｎｇＦａｗｕ，ＺｈｏｕＱｉ，ＺｈｏｕＺｈｉｙｏｎｇ。，ＺｈａｏＬｉｎ。
ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ
２．ＷｉｎｄＴｕｎｎｅｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＳｈａｎｔｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｔｏｕ５１５０６３，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；
ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＤｉｓａｓｔｅｒＲｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｏｆｔｏｔａｌｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｗｉｎｄｉｎｄｕｃｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅｗｉｔｈｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆ
Ｖｏ１．３５ＮＯ．６
Ｄｅｃ．２０１３
ｄｏｉ：１０．１１８３５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４ — ４７６４．２０１３．０６．０１７
等效静力风荷载背景和共振之间的耦合效应
柯世堂～，王法武，周奇，周志勇。，赵林。
ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｓｏｆｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇｗｉｎｄ — ｉｎｄｕｃｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅｓａｎｄＥＳＷＩＳａｒｅｄｅｒｉｖｅｄｂａｓｅｄｏｎ
ＣｏｕｐｌｉｎｇＥｆｆｅｃｔＡｎａｌｙｓｉｓＢｅｔｗｅｅｎＢａｃｋｇｒｏｕｎｄａｎｄＲｅｓｏｎａｎｔＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓｆｏｒＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＳｔａｔｉｃＷｉｎｄＬｏａｄｉｎｇｓ
ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄａｎｄｒｅｓｏｎａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｕｓｉｎｇＳｑｕａｒｅＲｏｏｔｏｆｔｈｅＳｕｍｏｆＳｑｕａｒｅｓ（ＳＲＳＳ）ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ
次定义了耦合恢复力协方差矩阵这一参数，提出用于补偿背景和共振分量之间耦合项的一致耦合
方法（ＣＣＭ）来求解结构的总风致响应，并赋予等效静风荷载背景和共振耦合项以明确的物理含义。
以某大跨屋盖结构为例，采用ＣＣＭ法进行风致响应和等效静风荷载计算，通过与全模态完全二次