基于HFFB试验的耦合气动荷载识别方法的研究及应用

摘要

高频底座力天平(HFFB)技术被广泛应用于超高层建筑的抗风试验研究,其最重要的优点之一是根据一次吹风的结果可以计算结构原型在不同风速的风振响应.可计算的风速范围取决于测量信号的有效带宽fB,通常要求模型质量尽可能小以保证天平-模型系统(BMS)的具有足够的刚度以保证其有足够高的频率.在应用中,对于高度超过500m或建筑高宽比大于10的试验,为保证高信噪比和能够模拟建筑立面的基本细节,模型的缩尺比不宜取太大,由此会导致模型质量偏高;这些因素会导致高频要求难以得到满足而直接导致BMS频率偏低,使得fB偏低而影响所测气动力的可用性,因而需要对测得的荷载谱进行修正.本文将二阶盲辨识( SOBI)方法引入到BMS模态参数的识别中，在实现模态有效分离后，在模态坐标下，结合气动力的特征采用拟合的方法识别了考虑WSI效应的固有频率和模态阻尼比，并进而消除了模态耦合系统的动力放大作用，得到了真实的气动荷载谱。将该方法应用于某一528m超高层建筑的气动荷载识别，证明了所提出方法的有效性和优越性。