强风作用下超高层建筑、高耸结构二维气动弹性效应的理论与实用分析方法研究

在强风作用下超高层建筑、高耸结构的大幅度振动将产生复杂的非线性气动弹性效应。这种效应同时改变了结构上的气动力和气流中振动体系的动力特性，使结构风振响应的准确评估变得很困难。自上世纪八十年代以来，加拿大、丹麦等国先后开展了高柔结构气弹效应分析方法的研究，建立了圆柱体结构横风向气弹效应分析的解析与经验模型，开展了基于多种风洞试验技术的高柔结构气弹参数与现象的识别和评估研究。但既有的工作还远未完善，尤其对非圆截面高柔结构气弹效应的研究还处于一维试验数据积累阶段。本申请项目将在上述研究基础上系统、深入地开展典型非圆截面高柔结构二维气弹效应研究，通过改进、完善风洞试验方法得到各工况下体系二个水平主轴向的气动阻尼、质量、刚度与气动力的统计特性随结构振动强度变化的规律，进而建立半理论半经验的结构二维气弹效应实用分析方法。该项研究将为高柔结构抗风设计理论与方法的完善及相关规范条文的制订提供理论与实验依据。