不同風(fēng)場(chǎng)下高層建筑風(fēng)效應(yīng)的風(fēng)洞試驗(yàn)研究

李正農(nóng) 郝艷峰 劉申會(huì)

摘 要：在大氣邊界層風(fēng)洞中模擬了C，D兩類地貌的風(fēng)場(chǎng)，對(duì)某市區(qū)辦公樓進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)，分析了不同風(fēng)場(chǎng)下高層建筑風(fēng)壓分布特性、風(fēng)荷載及風(fēng)致響應(yīng)特性.結(jié)果表明：C類風(fēng)場(chǎng)下平均風(fēng)壓系數(shù)、總體彎矩系數(shù)、最大基底剪力和最大基底彎矩均大于D類風(fēng)場(chǎng)的對(duì)應(yīng)值；C類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓風(fēng)荷載大于D類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓風(fēng)荷載；C類風(fēng)場(chǎng)下各測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓譜峰值對(duì)應(yīng)頻率均小于D類風(fēng)場(chǎng)下各測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓譜峰值對(duì)應(yīng)頻率；C類風(fēng)場(chǎng)下結(jié)構(gòu)頂部峰值加速度大于D類風(fēng)場(chǎng)下結(jié)構(gòu)頂部峰值加速度.

關(guān)鍵詞：高層建筑；風(fēng)洞試驗(yàn)；風(fēng)壓分布；風(fēng)致響應(yīng)

中圖分類號(hào)：TU973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Wind Tunnel Test of Tall Building Wind Effect in Different

Geomorphologic Terrain Categories

LI Zhengnong，HAO Yanfeng，LIU Shenghui

（Key Laboratory of Building Safety and Energy Efficiency of Education，Hunan Univ，Changsha，Hunan 410082，China）

Abstract：Two types of terrain categories， C and D， were simulated in a boundary layer wind tunnel， a wind tunnel test was carried out on a tall urban building， and the wind pressure distribution， wind load and windinduced response of the building model were investigated. The result has indicated that the coefficients of average windpressure， overall bending moment， the maximum base shear and the maximum base bending moment under the conditions of terrain categories C are larger than that of terrain categories D.； the wind load of terrain categories C is larger than that of terrain categories D； wind pressure spectral peak corresponds to the frequency of terrain categories C， less than that of terrain categories D； and the accelerated speed of terrain categories C is larger than that of terrain categories D.

Key words： tall building； wind tunnel； wind pressure distribution； windinduced response

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，我國(guó)各地大量興建高層及超高層建筑.高層建筑結(jié)構(gòu)向更高、更柔、低阻尼、輕質(zhì)量的方向發(fā)展，其對(duì)風(fēng)荷載也越來越敏感，風(fēng)荷載逐步成為控制高層建筑安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性的重要因素.而不同風(fēng)場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)風(fēng)壓分布、風(fēng)荷載以及風(fēng)致響應(yīng)有很明顯的影響，所以開展此方面的研究有很重要的工程意義.

國(guó)內(nèi)外有不少學(xué)者研究了不同風(fēng)場(chǎng)對(duì)高層建筑的影響.顧明^{[1]等通過風(fēng)洞試驗(yàn)，研究了不同外形的高層建筑在B，D兩類風(fēng)場(chǎng)下的風(fēng)壓幅值特性，通過分析平均和脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)的幅值特性，得到了具有工程意義的結(jié)論；謝壯寧[2]等研究了復(fù)雜斷面結(jié)構(gòu)在其尾流受到下游結(jié)構(gòu)干擾下的風(fēng)壓分布特性，試驗(yàn)表明處于受擾物體尾流邊界上的施擾物體可以降低來流在受擾物體上的分離速度，從而使最大負(fù)壓系數(shù)降低；謝壯寧[3]等研究了群體高層建筑的平均風(fēng)壓分布特征，分析了不同寬度比和高度比的兩個(gè)高層建筑在不同相對(duì)位置下的相互干擾對(duì)風(fēng)壓的影響，結(jié)果表明并列布置時(shí)的峽管效應(yīng)是導(dǎo)致受擾建筑風(fēng)壓顯著增大的主要原因；洪海波[4]等利用高頻測(cè)力天平在較高湍流度流場(chǎng)下對(duì)金茂大廈進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)，結(jié)果表明湍流度對(duì)靜風(fēng)荷載影響甚少，但對(duì)動(dòng)力風(fēng)荷載以及風(fēng)振響應(yīng)影響很大.}

本文在風(fēng)洞中模擬出C，D兩類風(fēng)場(chǎng)，研究了不同風(fēng)場(chǎng)對(duì)高層建筑風(fēng)壓分布、風(fēng)荷載以及風(fēng)致響應(yīng)的影響.

1 試驗(yàn)簡(jiǎn)介

1.1 試驗(yàn)設(shè)備及風(fēng)場(chǎng)模擬

本試驗(yàn)為探究不同風(fēng)場(chǎng)對(duì)高層建筑風(fēng)壓分布、風(fēng)荷載以及風(fēng)致響應(yīng)的影響，對(duì)位于某市中心區(qū)域的某高層辦公樓進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn).辦公樓測(cè)壓模型幾何縮尺比為1∶300，截面尺寸為236 mm（長(zhǎng)）×133 mm（寬）×783 mm（高），風(fēng)洞試驗(yàn)以辦公樓為中心進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，風(fēng)向角定義見圖1.

試驗(yàn)在湖南大學(xué)HD3大氣邊界層風(fēng)洞中進(jìn)行，試驗(yàn)段長(zhǎng)12 m，截面寬3 m，高2.5 m，轉(zhuǎn)盤直徑1.8 m，試驗(yàn)段風(fēng)速0～20 m/s連續(xù)可調(diào).根據(jù)GB 50009-2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》和辦公樓周邊建筑，模擬了C，D兩類風(fēng)場(chǎng).C類和D類風(fēng)場(chǎng)的粗糙度指數(shù)分別為0.22和0.30.C，D兩類風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)剖面、湍流度見圖2，順風(fēng)向功率譜見圖3.風(fēng)洞中C，D兩類風(fēng)場(chǎng)78.3 cm高度處的湍流度為10.5%和13.5%，且該高度處的湍流積分尺度平均值換算到實(shí)際對(duì)應(yīng)高度235 m處的值分別為285 m和255 m，235 m高度處湍流積分尺度理論值為280 m.

湍流度/%

風(fēng)速U/（m·s-1） （a） C類風(fēng)場(chǎng)風(fēng)剖面和湍流度剖面

湍流度/%

風(fēng)速U/（m·s-1） （b） D類風(fēng)場(chǎng)風(fēng)剖面和湍流度剖面

1.2 試驗(yàn)辦公樓及測(cè)點(diǎn)布置

為了測(cè)得辦公樓表面風(fēng)壓，在辦公樓測(cè)壓模型表面總共布置了464個(gè)測(cè)點(diǎn)，沿高度分19層，見圖4.測(cè)點(diǎn)層A～P每層布置26個(gè)測(cè)點(diǎn)，見圖5，測(cè)點(diǎn)層Q，R，S分別布置16，20，12個(gè)測(cè)點(diǎn).

1.3 試驗(yàn)工況

試驗(yàn)分兩種工況進(jìn)行，工況1為C類風(fēng)場(chǎng)下的風(fēng)洞試驗(yàn)，工況2為D類風(fēng)場(chǎng)下的風(fēng)洞試驗(yàn).進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)，每隔15°風(fēng)向角測(cè)量一組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采樣頻率為312.5 Hz，滿足信號(hào)采樣頻率的要求.試驗(yàn)參考點(diǎn)高度為78.3 cm，按幾何縮尺比1∶300換算成實(shí)際高度，與辦公樓頂部235 m同高，工況1參考點(diǎn)控制風(fēng)速為7.87 m/s，工況2參考點(diǎn)控制風(fēng)速為7.78 m/s.由于兩種工況下試驗(yàn)比較的系數(shù)為無量綱系數(shù)，所以兩種工況下參考點(diǎn)風(fēng)速的不同不會(huì)對(duì)系數(shù)比較結(jié)果產(chǎn)生影響.

nz/u（a） C類順風(fēng)向功率譜

nz/u（b） D類順風(fēng)向功率譜

2 風(fēng)壓分布特性分析

2.1 風(fēng)壓數(shù)據(jù)處理

單面測(cè)點(diǎn)無量綱壓力系數(shù)按式（1）計(jì)算：

Cpi（t）=pi（t）-p

SymboleB@ p0-p

SymboleB@ （1）

式中Cpi（t）是試驗(yàn)辦公樓上第i個(gè)測(cè)壓孔所在位置的風(fēng)壓系數(shù)時(shí)程；pi（t）是該位置上測(cè)得的表面風(fēng)壓時(shí)程；p0和p

SymboleB@ 分別為參考點(diǎn)處測(cè)得的平均總壓時(shí)程和平均靜壓時(shí)程.Cpi（t）的平均值為平均風(fēng)壓系數(shù)；Cpi（t）的均方根為脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù).

2.2 平均風(fēng)壓系數(shù)分布比較

在C，D兩類風(fēng)場(chǎng)下，辦公樓南立面、東立面、北立面和西立面在0°風(fēng)向角下平均風(fēng)壓系數(shù)分布見圖6和圖7，0°風(fēng)向角下北立面處于迎風(fēng)面.

分析可得：①C類風(fēng)場(chǎng)下4個(gè)立面的平均風(fēng)壓系數(shù)絕對(duì)值均大于D類風(fēng)場(chǎng)下4個(gè)立面的平均風(fēng)壓系數(shù)絕對(duì)值，說明辦公樓基底承受由C類風(fēng)場(chǎng)風(fēng)壓引起的剪力和彎矩大于由D類風(fēng)場(chǎng)風(fēng)壓引起的剪力和彎矩.②迎風(fēng)面的平均風(fēng)壓系數(shù)均為正.③東立面由于中間部分凸出和轉(zhuǎn)折，外形呈階梯狀，受此影響風(fēng)壓在這里急劇變化.④南立面和西立面外形規(guī)則，表面光滑，平均風(fēng)壓變系數(shù)變化平緩.

2.3 典型測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓功率譜的比較分析

脈動(dòng)風(fēng)壓功率譜是在頻域進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振分析的基礎(chǔ).為了更好地研究典型測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓功率譜，考慮到辦公樓北、西、南三面都存在高度超過130 m的高層建筑，為減小周邊建筑物干擾以及外形不規(guī)則造成的影響，選取270°風(fēng)向角下位于辦公樓198.2 m處Q層測(cè)點(diǎn)21，22，23，24，25，26進(jìn)行脈動(dòng)風(fēng)壓功率譜研究，各測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓譜見圖8.

分析可得：①風(fēng)壓譜曲線總體上呈現(xiàn)寬頻特征，處于迎風(fēng)面邊緣測(cè)點(diǎn)（Q21，Q26）的風(fēng)壓譜峰值對(duì)應(yīng)頻率大于迎風(fēng)面中間測(cè)點(diǎn)（Q22～Q25）的風(fēng)壓譜峰值對(duì)應(yīng)頻率，這表明作用在結(jié)構(gòu)上的主導(dǎo)漩渦的尺度由結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面中間區(qū)域的大尺度漩渦向兩邊氣流分離區(qū)的小尺度漩渦轉(zhuǎn)變.②風(fēng)壓譜在高頻段上翹的原因是風(fēng)場(chǎng)湍流度較大，且湍流的頻率較高.③C類風(fēng)場(chǎng)下各測(cè)點(diǎn)的風(fēng)壓譜峰值對(duì)應(yīng)頻率均小于D類風(fēng)場(chǎng)下各測(cè)點(diǎn)的風(fēng)壓譜峰值對(duì)應(yīng)頻率，說明風(fēng)場(chǎng)湍流度對(duì)于風(fēng)壓譜峰值對(duì)應(yīng)頻率有一定的影響.

（從左至右為南立面、東立面、北立面、西立面）

3 風(fēng)荷載及風(fēng)致響應(yīng)分析

3.1 風(fēng)荷載及風(fēng)致響應(yīng)數(shù)據(jù)處理

高層建筑作為懸臂結(jié)構(gòu)，其風(fēng)致響應(yīng)的運(yùn)動(dòng)微分方程為：

mz2rt2+czrt+2t2EJz2rz2=

fz，r（2）

式中位移響應(yīng)rz，t可以是X向位移或者Y向位移；mz，c（z），EJz分別為結(jié)構(gòu)沿鉛錘方向Z單位高度的質(zhì)量、阻尼系數(shù)和抗彎剛度；fz，t為單位高度的水平脈動(dòng)風(fēng)力平均基底彎矩，可以對(duì)多通道同步測(cè)出的建筑表面脈動(dòng)風(fēng)壓分布通過表面積分獲得.

下測(cè)點(diǎn)Q21～Q26風(fēng)壓譜

Fig.8 Wind pressure spectral of Q21～Q26

in terrain category C and D

對(duì)于高層建筑的風(fēng)致響應(yīng)可以只考慮第一階振型的貢獻(xiàn)，因而rz，t按振型展開為：

rz，t=（z）qt （3）

位移響應(yīng)功率譜Srz，n與主坐標(biāo)功率譜Sqn的關(guān)系為：

Srz，n=2zSqn （4）

式中n為風(fēng)壓脈動(dòng)頻率.根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論，主坐標(biāo)功率譜Sqn可表示為：

Sqn=Hn2Spn （5）

式中Sp（n）為有廣義力時(shí)間序列得到的廣義力功率譜，H（n）為結(jié)構(gòu)復(fù)頻響函數(shù).

于是結(jié)構(gòu)的均方根位移響應(yīng)可按下式計(jì)算：

σrz=（z）∫

SymboleB@ 0Hn2Spndn12 （6）

相應(yīng)的脈動(dòng)風(fēng)引起的各層等效靜力風(fēng)荷載：

Fef（z）=μmzω20σrz （7）

式中μ為保證系數(shù)，一般取值在2.5～4.0.本文將脈動(dòng)風(fēng)近似作為高斯分布考慮，取峰值因子3.5，保證率達(dá)到99.93%，可以滿足實(shí)際工程需要.需要注意的是，有的文獻(xiàn)稱Fef（z）為等效風(fēng)振力或者慣性力，其實(shí)不是一般意義上的慣性力，按式（7）得到的Fef（z）是將工程上習(xí)慣稱呼的背景分量及共振分量都已包括在內(nèi).

這樣，建筑結(jié)構(gòu)各樓層總的等效靜力風(fēng)荷載等于平均風(fēng)荷載與脈動(dòng)風(fēng)荷載引起的等效靜力風(fēng)荷載之和，即：

PESWL（z）=P（z）+Pef（z）（8）

結(jié)構(gòu)樓頂高度z的加速度響應(yīng)r¨z，t的功率譜與相應(yīng)的位移相應(yīng)功率譜有如下關(guān)系：

Sr¨z，n=2πn4Srz，n （9）

因此加速度均方根響應(yīng)可如下式計(jì)算：

σr¨z，n=∫

SymboleB@ 0（2πn4Srz，ndn）12（10）

結(jié)構(gòu)樓頂加速度峰值為：

r¨max=μσr¨H （11）

式中H為辦公樓頂部高度.

3.2 彎矩系數(shù)分析

3.2.1 彎矩系數(shù)定義

利用3.1節(jié)數(shù)據(jù)處理方法計(jì)算出辦公樓各層平均和脈動(dòng)氣動(dòng)荷載，對(duì)各層氣動(dòng)荷載求和可得相應(yīng)的基底平均和脈動(dòng)氣動(dòng)荷載.在本文分析中，基底彎矩以無量綱形式給出以便于在辦公樓和原型中進(jìn)行換算，彎矩系數(shù)定義為：

CM=MqH（12）

qH=PAh（13）

P=ρU2H/2 ，A=BH ，h=H/2 （14）

式中CM視不同情況可以分別表示沿X軸或Y軸的基底彎矩系數(shù)； qH為參考彎矩；ρ為空氣質(zhì)量密度；B，H及UH分別為建筑的特征寬度、特征高度及特征高度處的風(fēng)速.

由于辦公樓高度大于60 m，對(duì)風(fēng)荷載敏感，故10 m處基本風(fēng)壓為該地區(qū)50年一遇基本風(fēng)壓的1.1倍，即0.5 kPa，辦公樓特征高度處的風(fēng)壓為辦公樓頂部235 m處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)乘以基本風(fēng)壓，故C類風(fēng)場(chǎng)特征高度處的風(fēng)壓為1.253 kPa，D類風(fēng)場(chǎng)特征高度處的風(fēng)壓為1.080 kPa，C類風(fēng)場(chǎng)特征高度處風(fēng)壓比D類風(fēng)場(chǎng)特征高度處風(fēng)壓大13%.

3.2.2 C，D兩類風(fēng)場(chǎng)下彎矩系數(shù)比較

該辦公樓強(qiáng)軸為X軸，弱軸為Y軸，分析辦公樓在C，D兩類風(fēng)場(chǎng)下沿X和Y方向下的平均彎矩系數(shù)、脈動(dòng)彎矩系數(shù)以及總體彎矩系數(shù)（總體彎矩系數(shù)等于平均彎矩系數(shù)和脈動(dòng)彎矩系數(shù)帶符號(hào)相加），見圖9，可以得出以下結(jié)論：①C，D兩類風(fēng)場(chǎng)下，沿X方向的最大平均彎矩系數(shù)出現(xiàn)在0°和180°附近，原因是在0°和180°風(fēng)向角下辦公樓Y方向處于迎風(fēng)面，對(duì)應(yīng)X方向平均彎矩系數(shù)最大；沿Y方向的最大平均彎矩系數(shù)出現(xiàn)在90°和315°附近，原因是在90 °風(fēng)向角下，辦公樓X方向處于迎風(fēng)面，對(duì)應(yīng)Y方向平均彎矩系數(shù)最大；在315°風(fēng)向角下，周邊建筑1，2，5，6尾流效應(yīng)嚴(yán)重影響了辦公樓，使得沿Y方向最大平均彎矩系數(shù)出現(xiàn)在315°風(fēng)向角下.②在0°～90°和135°～195°風(fēng)向角C類風(fēng)場(chǎng)下沿X方向的平均彎矩比D類風(fēng)場(chǎng)下沿X方向平均彎矩大18%～32%，在0°～120°和165°～210°風(fēng)向角C類風(fēng)場(chǎng)下沿Y方向的平均彎矩比D類風(fēng)場(chǎng)下沿Y方向的平均彎矩大18%～45%，整體上C類風(fēng)場(chǎng)下的平均彎矩比D類風(fēng)場(chǎng)下的平均彎矩至少大13%左右，見圖10.辦公樓在C類風(fēng)場(chǎng)下的參考彎矩只比在D類風(fēng)場(chǎng)下的參考彎矩大了13%，而平均彎矩系數(shù)等于平均彎矩和參考彎矩的比值，故C類風(fēng)場(chǎng)下平均彎矩系數(shù)均大于D類風(fēng)場(chǎng)下平均彎矩系數(shù).③C類風(fēng)場(chǎng)下的脈動(dòng)彎矩系數(shù)與D類風(fēng)場(chǎng)下的脈動(dòng)彎矩系數(shù)相差不大，C類風(fēng)場(chǎng)下的平均彎矩系數(shù)大于在D類風(fēng)場(chǎng)下的平均彎矩系數(shù)，故C類風(fēng)場(chǎng)下的總體彎矩系數(shù)比D類風(fēng)場(chǎng)下的總體彎矩系數(shù)大.

3.3 辦公樓基底剪力和基底彎矩分析

辦公樓采用鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系，阻尼比取0.05.辦公樓抗風(fēng)設(shè)計(jì)采用的基本風(fēng)壓為0.5 kPa，辦公樓所處地貌采用C，D兩類.

利用3.1節(jié)數(shù)據(jù)處理方法計(jì)算辦公樓在所有風(fēng)向角下的基底剪力和基底彎矩，鑒于篇幅有限，本文僅給出基底剪力和基底彎矩的最大值，見表1，表2.

分析表1和表2，可以得出以下結(jié)論：①在C，D兩類風(fēng)場(chǎng)下，基底剪力在X和Y方向的最大值均出現(xiàn)在風(fēng)向角60°和165°下.原因是在風(fēng)向角60°下，辦公樓前方空曠，迎風(fēng)面積大，周邊建筑干擾不明顯；在165°風(fēng)向角下由周邊建筑3，4產(chǎn)生的尾流效應(yīng)嚴(yán)重影響了辦公樓.②C類風(fēng)場(chǎng)下沿X方向的最大基底剪力比D類風(fēng)場(chǎng)下大25%，沿Y方向的最大基底剪力比D類風(fēng)場(chǎng)下大18.5%.③C類風(fēng)場(chǎng)下沿X方向的最大基底彎矩比D類風(fēng)場(chǎng)下大14.8%，沿Y方向的最大基底彎矩比D類風(fēng)場(chǎng)下大20.5%.④C類風(fēng)場(chǎng)下沿Y方向的最大基底剪力與沿X方向的最大基底彎矩出現(xiàn)的風(fēng)向角不一致，分析其原因是在風(fēng)向角150°下位于辦公樓中上部各個(gè)結(jié)構(gòu)層所受風(fēng)荷載要比在165°大很多，而彎矩等于各層所受風(fēng)荷載乘以各層對(duì)應(yīng)高度.

3.4 辦公樓頂部峰值加速度分析

對(duì)于不規(guī)則的高層建筑，風(fēng)致響應(yīng)產(chǎn)生的頂部峰值加速度往往成為舒適度問題的控制因素.按照J(rèn)GJ 3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中第3.7.6條的規(guī)定，房屋高度不小于150 m的高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足風(fēng)振舒適度要求.在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50009-2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》^{[5]規(guī)定的10年一遇的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動(dòng)最大加速度可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 99《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定計(jì)算，也可通過風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果判斷確定.}

利用3.1節(jié)數(shù)據(jù)處理方法，計(jì)算辦公樓在C，D兩類風(fēng)場(chǎng)下各個(gè)風(fēng)向角的頂部峰值加速度^{[6]，沿X，Y方向辦公樓頂部峰值加速度及合成加速度（V合=V2X+V2Y）見圖11.}

分析可得：①C，D兩類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓沿Y方向的頂部峰值加速度遠(yuǎn)大于沿X方向的頂部峰值加速度，原因是Y方向?yàn)檗k公樓弱軸，剛度較小，X方向?yàn)檗k公樓強(qiáng)軸，剛度較大.②C類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓頂部峰值加速度在風(fēng)向角315°下最大，為0.105 m/s2，原因是315°風(fēng)向角下周邊建筑1，2，5，6產(chǎn)生的尾流效應(yīng)影響了辦公樓^{[7]，D類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓頂部峰值加速度在風(fēng)向角165°下最大，為0.081 m/s2，原因是165°風(fēng)向角下由周邊建筑3，4產(chǎn)生的尾流效應(yīng)嚴(yán)重影響了辦公樓，二者均小于規(guī)范對(duì)辦公樓規(guī)定的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)風(fēng)振加速度限值0.25 m/s2，說明周邊建筑產(chǎn)生的尾流效應(yīng)對(duì)辦公樓頂部峰值加速度有一定的影響.③由于C，D兩類風(fēng)場(chǎng)風(fēng)剖面和湍流度的差異，從圖11可以看出各個(gè)風(fēng)向角下C類風(fēng)場(chǎng)條件下辦公樓頂部峰值加速度大于D類風(fēng)場(chǎng)條件下辦公樓頂部峰值加速度4%～40%[8].}

4 結(jié) 論

本文通過對(duì)比分析辦公樓在C，D兩類風(fēng)場(chǎng)下的風(fēng)壓分布、風(fēng)荷載和風(fēng)致響應(yīng)，可以得出以下結(jié)論：

1）由于C，D兩類風(fēng)場(chǎng)風(fēng)剖面的差異，C類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓的平均風(fēng)壓系數(shù)、平均彎矩系數(shù)、總體彎矩系數(shù)均大于D類風(fēng)場(chǎng)下各數(shù)值；

2）C類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓各測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓譜峰值對(duì)應(yīng)頻率均小于D類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓各測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓譜峰值對(duì)應(yīng)頻率，說明風(fēng)場(chǎng)湍流度對(duì)于風(fēng)壓譜峰值對(duì)應(yīng)頻率有一定的影響；

3）C類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓的最大基底剪力和最大基底彎矩大于D類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓最大基底剪力和最大基底彎矩的14.8%～25%，說明C類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓的風(fēng)荷載大于D類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓的風(fēng)荷載；

4）由于C，D兩類風(fēng)場(chǎng)風(fēng)剖面和湍流度的差異，各個(gè)風(fēng)向角下C類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓頂部峰值加速度大于D類風(fēng)場(chǎng)下辦公樓頂部峰值加速度.

參考文獻(xiàn)

[1] 顧明，葉豐.超高層建筑風(fēng)壓的幅值特性[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，34（2）：143-149.

GU Ming，YE Feng.Characteristics of wind pressure amplitude on supertall buildings[J]. Journal of Tongji University：Natural Science，2006，34（2）： 143-149.（In Chinese）

[2] 謝壯寧，石碧青，倪振華. 尾流受擾下復(fù)雜體形高層建筑的風(fēng)壓分布特性[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2002， 23（4）：27-31.

XIE Zhuangning，SHI Biqing，NI Zhenhua. Wind pressure distribution on complex shape tall buildings under wind action with interference effects by a downwind building[J]. Journal of Building Structures，2002，23（4）： 27-31.（In Chinese）

[3] 謝壯寧，朱劍波.群體高層建筑的平均風(fēng)壓分布特征[J]. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，39（4）： 128-134.

XIE Zhuangning，ZHU Jianbo.Distribution characteristics of mean wind pressure on tall buildings[J]. Journal of South China University of Technology，2011，39（4）： 128-134.（In Chinese）

[4] 洪海波，謝壯寧，顧明. 高湍流度下超高層建筑的風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)特性[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2006，27（6）：94-100.

HONG Haibo，XIE Zhuangning，GU Ming. Windinduced vibration response of super highrise building in highturbulence flow[J]. Journal of Building Structures，2006， 27（6）： 94-100.（In Chinese）

[5] 中華人民共和國(guó)建設(shè)部. GB 50009—2001 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

Ministry of Construction of the P R China. GB 50009—2001 Load code for the design of building structures[S]. Beijing： China Architecture & Building Press，2002.（In Chinese）

[6] 蔡峰，陳學(xué)銳，陳青松，等. 復(fù)雜構(gòu)形建筑物風(fēng)荷載相互干擾研究[J]. 建筑科學(xué)，2006，22（5）：39-42.

CAI Feng，CHEN Xuerui，CHEN Qingsong，et al. Research on interference of wind load on complicatedstructured buildings[J]. Building Science，2006，22（5）：39-42.（In Chinese）

[7] 李壽英，陳政清. 泉州中蕓洲海景花園建筑群體的干擾效應(yīng)研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2008，29（2）：19-24.

LI Shouying，CHEN Zhengqing. Investigation of windinduced interference effects on tall buildings of quanzhouzhong yunzhou international seascape grarden[J]. Journal of Building Structures，2008，29（2）：19-24.（In Chinese）

[8] 顧明，王鳳元，全涌，等. 超高層建筑風(fēng)荷載的試驗(yàn)研究[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2000，21（4）：48-54.

GU Ming，WANG Fengyuan，QUAN Yong， et al. Experimental study on dynamic wind loads on supertall building[J]. Journal of Building Structures，2000，21（4）：48-54. （In Chinese）