【正文】 本文來自： 。最后介紹了典型的 案例，在這個(gè)案例中建造更高層建筑的趨勢預(yù)示著風(fēng)工程研究人員將面臨著更多更新的挑戰(zhàn)，甚至到現(xiàn)在他們都沒有意識到的問題。目前，對超高層建筑結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向荷載的研究主要包括橫風(fēng)向風(fēng)荷載的機(jī)制，橫風(fēng)向氣動(dòng)力、氣動(dòng)阻尼和在規(guī)范中的應(yīng)用。在題為“高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳細(xì)說明”里，我們的研究成果已經(jīng)通過。而且此方法在這種方法里氣動(dòng)阻尼沒有被考慮。于其他國家相比，日本建筑協(xié)會(huì)提供了計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向荷載的最好方法。 規(guī)范的實(shí)用性 如上 所說，雖然研究者一直關(guān)注高層建筑風(fēng)荷載超過 30 年了，但被廣泛接受的橫風(fēng)向風(fēng)荷載數(shù)據(jù)庫和計(jì)算方法，等效靜力風(fēng)荷載尚未開發(fā)。它能克服隨機(jī)變量法的弱噪音抵抗力和需要大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)。這些氣動(dòng)參數(shù)包括大跨度橋梁氣動(dòng)剛度和阻尼。這些研究成果已通過相關(guān)的中國規(guī)范。田村等人用隨機(jī)減量技術(shù)確定超高層建筑氣動(dòng)阻尼。馬克采用隨機(jī)減量法確定高層建筑順橫風(fēng)向氣動(dòng)阻尼。在這些方法中隨機(jī)減量法、時(shí)域方法被廣泛采用以確定高層建筑的氣動(dòng)阻尼。這種方法的的主要缺點(diǎn)是它需要復(fù)雜的設(shè)備，尤其是直到現(xiàn)在多元耦合裝置是不可用的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是真實(shí)的建筑特性并非必須被考慮到。柯伯試圖對諧波振動(dòng)建筑模型測量風(fēng)壓獲得總氣動(dòng)力。 史迪克最初制造了一批測定總氣動(dòng)力、氣動(dòng)阻尼力與氣動(dòng)力的強(qiáng)迫振動(dòng)測量設(shè)備?？ɡ锬返热耸堑谝慌岢鐾ㄟ^比較來確定氣動(dòng)阻尼的方法。此外，研究人員意識到風(fēng)因素的影響規(guī)律。第二種方法是從由氣動(dòng)彈性模型或強(qiáng)迫振動(dòng)模型所得到的總氣動(dòng)力中分離出氣動(dòng)阻力。 后來，研究人員對這個(gè)問題進(jìn)行了大量的研究并且找到了有效的方案來確定氣動(dòng)阻尼。他指出由在一定范圍內(nèi)風(fēng)壓力測試獲得的橫風(fēng)向氣動(dòng)力計(jì)算而得到的橫風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)總是比那些相同建筑模型的氣動(dòng)彈性模型要小。事實(shí)上，基于大量的風(fēng)隧道檢測結(jié)果典型高層建筑橫風(fēng)向氣動(dòng)力系數(shù)的公式已經(jīng)被我們建立了。這個(gè)結(jié)論對于三維方向精確的風(fēng)荷 載模型是很重要的。對于在城市和郊區(qū)具有不同截面形式的高層建筑的橫風(fēng)向氣動(dòng)力研究表明對于建筑物風(fēng)的不確定以及結(jié)構(gòu)參數(shù)對橫風(fēng)向空氣動(dòng)力的設(shè)計(jì)有很小的影響并且順風(fēng)向和橫風(fēng)向氣動(dòng)力或扭矩之間的聯(lián)系時(shí)微不足道的。由常和達(dá)文發(fā)展的平衡技術(shù)標(biāo)志著平衡設(shè)備的成熟。賽馬可等人是第一批把此技術(shù)應(yīng)用到模型測量的人。目前這項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于作用在超高層建筑 結(jié)構(gòu)的全風(fēng)荷載以及動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算。 高頻測力平衡技術(shù) 與壓力測量技術(shù) 相比，高頻力平衡技術(shù)對于得到總氣動(dòng)力有其獨(dú)特的優(yōu)勢，檢測和數(shù)據(jù)分析過程都很簡單。然而 ,考慮到在這類方法需要大量的大規(guī)模的結(jié)構(gòu) 測壓 ， 同步測量 風(fēng) 壓是很難實(shí)現(xiàn)的?；诖罅康慕Y(jié)果 ,導(dǎo)出 橫風(fēng)向 湍流激勵(lì)和激發(fā)后 的 PSD 計(jì)算公式 。 梁等人使用這種方法檢查了建筑物上的典型矩形邊界層風(fēng)洞 橫風(fēng)向 氣動(dòng)力 ， 從而提出高大的建筑物的經(jīng)驗(yàn)公式 和橫風(fēng)向 動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型。然而 ,湍流強(qiáng)度 被認(rèn)為對總能量 幾乎沒有影響 。影響橫風(fēng)向氣動(dòng)力的因素主要有湍流強(qiáng)度、湍流尺度。 風(fēng)壓積分法 研究人員建議用風(fēng)壓積分法獲取更準(zhǔn)確的高層 建筑橫風(fēng)向氣動(dòng)力。然而進(jìn)一步試驗(yàn)表明您橫風(fēng)向氣動(dòng)阻力與氣動(dòng)力混合在一起，使他難以準(zhǔn)確地提取氣動(dòng)阻尼力。 這種方法采用的是氣動(dòng)彈性模型的橫風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)，結(jié)合動(dòng)態(tài)特性的模型識別橫風(fēng)向氣動(dòng)力。 橫風(fēng)向氣動(dòng)力 如上所述，橫風(fēng)向氣動(dòng)力基本上可以通過以下途徑獲得： 從氣動(dòng)彈性模型在一個(gè)風(fēng)洞的橫風(fēng)向響應(yīng)確定橫風(fēng)向氣動(dòng)力；通過剛性模型風(fēng)壓空間一體化獲得橫向風(fēng)動(dòng)力；使用高頻測力天平技術(shù)測量基底彎矩來獲得廣義的氣動(dòng)力。風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)主要包括氣體彈性模型試驗(yàn)、高頻力平衡試驗(yàn)以及對多點(diǎn)壓力測量的剛性模型實(shí)驗(yàn)技術(shù)。因此，橫向風(fēng)荷載譜不能直接作為一個(gè)脈動(dòng)風(fēng)速譜。同時(shí)，氣體的彈性效應(yīng)可以被認(rèn)為是氣體動(dòng)力阻尼。目前，高層建筑橫風(fēng)向荷載機(jī)制已被人為是流入湍流激發(fā)、尾流激發(fā)、以及氣動(dòng)彈性影響。索拉里認(rèn)為橫風(fēng)向荷載主要由于尾流 的原因所引起。 橫風(fēng)向荷載及作用機(jī)制 過去的研究主要集中在橫風(fēng)向荷載機(jī)制。只有少數(shù)國 家在他們的荷載規(guī)范里有相關(guān)的內(nèi)容和規(guī)定。對現(xiàn)代超高層建筑結(jié)構(gòu)，橫風(fēng)向風(fēng)荷載的作用可能已經(jīng)超過順風(fēng)向荷載效用。 達(dá)文最初引入隨機(jī)的概念和方法應(yīng)用發(fā)哦順風(fēng)向荷載效應(yīng)的建筑物和其他結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)研究。隨著高度的增加，輕質(zhì)高強(qiáng)材料的使 用，風(fēng)荷載效應(yīng)特別是具有低阻尼的超高層建筑橫向風(fēng)動(dòng)力響應(yīng)將變得更加顯著。 828 米高的迪拜塔已經(jīng)建造完成。例如，超高層建筑現(xiàn)在在全世界普遍流行。 引言 隨著科技的發(fā)展，建筑物也越來越長、高、大，越來越對強(qiáng)風(fēng)敏感。然后我們在闡述我們的研究成果。對超高層建筑結(jié)構(gòu)的橫向風(fēng)荷載效應(yīng)的研究成果主要包括橫向風(fēng)荷載的動(dòng)力以及動(dòng)力阻尼的測定，數(shù)據(jù)庫的開發(fā)和等效靜力風(fēng)荷載的理論方法的等等。這些都是非常復(fù)雜的。 hence, this technique is monly used for selection studies on architectural appearance in the initial design stage of supertall buildings and structures. Currently, this technique is widely used for total wind loads acting on supertall buildings and structures, and for dynamic response putation as well. The high frequency force balance technique has been gradually developed since the 1970s. Cermak et al. were the first to use this technique for building model measurement. They initially pointed out that the balancemodel system should have a higher inherent frequency than the concerned frequency of wind forces. The fiveponent balance developed by Tschanz and Davenport marked the maturity of balance facility. Kareem conducted an experimental study on acrosswind aerodynamic forces on tall buildings with various section shapes in urban and suburban wind co research showed that for the buildings with , uncertainties of wind and structural parameters have small effects on PSD of the acrosswind aerodynamic force, and the correlation between the alongwind aerodynamic force and the acrosswind aerodynamic force or the torsion moment is negligible, but there is a strong correlation between the acrosswind aerodynamic force and the torsion moment. This conclusion is important for the development of threedimensional refined wind load model. Particularly, Gu and Quan and Quan et al. made detailed studies on the effects of the side ratio of a rectangular building, crosssection shape of a building, aspect ratio of a building, and wind field condition on the PSD of the acrosswind aerodynamic force of tall buildings using a fiveponent balance. In fact, based on a large number of wind tunnel test results, formulas for acrosswind aerodynamic force coefficients of the typically tall buildings have been derived by us and other researchers, some of which are listed in Table 1. In addition, in Table 1, the formula derived by Gu and Quan has already been adopted in related design codes in China. Acrosswind aerodynamic damping In 1978, Kareem performed an investigation on acrosswind dynamic responses of tall buildings based on both of the aero elastic model technique and the wind pressure integration method. He found out that the acrosswind dynamic responses calculated with the acrosswind aerodynamic forces obtained from the wind pressure tests at a certain test wind velocity range were always smaller than those of the aero elastic model of the same building model. This important result made researchers realize the existence o