不同风场条件下某工业厂房屋盖风致动力响应及其表面风荷载频域特性分析

摘要

我国《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)将结构所处风环境规定为四种不同的地貌,其中A类地貌对应的是海面、海岛、海岸、沙漠地区;而B类地貌则是指的田野、乡村、丛林和房屋比较稀疏的乡镇.本文的项目背景为某工业厂房,其位置离海岸不远,背后是丘陵地带,周围还有大量的周边建筑,在不同的风向角下风场呈现出不同的特征.为了准确地评估其风荷载特性,在A类和B类地貌中分别进行了刚性模型测压风洞试验.分析结构表面典型测点风压谱的分布规律,并运用频域方法计算结构风致响应后,认为结构周边建筑和地貌特征对结构的位移均方根响应和应力响应有着不同程度的影响。当结构短边迎风、流场上游有建筑物阻挡时，B类风场中结构表面测点的风压谱的背景分量明显要大于A类地貌中测点风压谱的背景分量；当上游无干扰结构时，这种差异有减小的趋势。结构上游的干扰会使风压谱能量分布在较窄的频带内，B类地貌时这种能量频域集中的现象要比A类地貌中的更为明显，当能量集中的频率范围与结构自振频率接近时，该现象会增加结构风致动力破坏的概率。