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风振对桥梁工程损害及防治

摘要：风对桥梁的作用是一种十分复杂的现象，随着桥梁跨径的不断增加，风振现象也越来越受到工程界的关注。本文针对抖振、涡激共振、风雨振等风致振动对大跨度桥梁的结构安全形成不可忽视的影响,探讨了大跨度桥梁抗风设计原则与风致振动的控制,提出了改善桥梁结构和增加机械阻尼等方法。

关键词：大跨度桥梁;风致振动;抗风设计

1引言

1940年秋，美国华盛顿州建成才四个月的主跨853m的塔科马悬索桥在风速不到20m／s的8级大风袭击下发生了当时还难以理解的强烈振动，奇妙的风竟使桥面扭曲翻腾．而且振幅愈来愈大。直至使桥面倾翻到45度，最终导致桥粱的折断坠入峡谷之中。这次事故后引起了国际桥梁工程界和空气动力界的极大关切,并开展了大量的理论探索和风洞实验研究。我国自70年代起斜拉桥蓬勃发展,跨度日益增大,1999年10月,主跨1385m的江阴长江公路大桥的建成通车,使我国成为世界上能自主设计和建造千米级悬索桥的第六个国家。中国改革开放以来已经建成了百余座缆索承重桥梁,其中包括10座悬索桥和近20座跨度超过400m的斜拉桥。与此同步,斜拉桥和吊桥的风致振动理论与实验研究也结合工程实际迅速发展,并取得了一些有价值的研究成果。

2桥梁结构风致振动理论

风灾是自然灾害中发生最频繁的一种，桥梁的风害事故屡见不鲜。风与结构的相互作用是一个十分复杂的现象，它受风的自然特性、结构的外型、结构的动力特性以及风与结构的相互作用等多方面因素的制约。当风绕过一般为非流线型作用截面的桥梁结构时，会产生旋涡和流动的分离，形成复杂的空气作用力。当桥梁结构的刚度较大时，结构保持静止不动，这种空气力的作用只相当于静力作用。当桥梁结构的刚度较小时，结构振动受到激发，这时空气力的作用不仅具有静力作用，而且具有动力作用。

2.1 风的静力作用

静力作用指风速中由平均风速部分施加在结构上的静压产生的效应，可分

为顺风向风力、横风向风力和风扭转力矩。在顺风平均风的作用下，结构上的风压值不随时间发生变化，作用与桥梁上的风力可能来自任一方向，其中横桥向水平风力最为危险，是主要的计算对象。它所造成的桥梁破坏的特点主要是强度破坏或过大的结构变形。在桥梁的静风作用分析中，通常将风荷载换算成静力风荷载，作用在主梁、塔、缆索、吊杆等桥梁构件上，进行结构的计算分析。

2.2 风的动力作用

风的动力作用指结构在风作用下的空气弹性动力响应，它一般可分为两大类：第一类，自激振动：在风的作用下，由于结构振动对空气的反馈作用，振动的结构从空气中汲取能量，产成一种自激振动机制，如颤振、弛振和涡激振动。若颤振和弛振达到临界状态时，将出现危险性的发散状态。第二类，强迫振动：结构在紊流脉动风作用下的一种有限振幅的随机强迫振动，由于脉动风的随机性质，这种由阵风带的脉动风谱引起的随机振动响应(阵风响应)称为抖振。涡激振动虽然带有自激性质，但它和颤振或驰振的发散性振动现象不同，其振动响应是一种限幅的强迫振动，故该类振动具有两重性。

2.2.1 涡振

风流经过各种断面形状的钝体结构时，在其断面背后都有可能发生旋涡的交替脱落，产生交替变化的涡激力而引起的结构振动称为涡激振动。涡激振动兼有自激振动和强迫振动的性质，它是一种发生在较低风速区内的有限振幅振动。通常情况下，涡激振动的振幅很小，但当旋涡脱落频率与结构的固有频率相接近时，流体与结构间产生强烈的相互作用引起涡激共振。同时也将产生“锁定”现象。对涡激振动响应的分析，通常采用升力振子模型、经验线性模型和经验非线性模型等来研究。

2.2.2 颤振

对照旋涡脱落现象，振动的桥梁从流动的风中吸收能量，由此引起的不稳定被称为自激振动或颤振。颤振是一种危险性的自激发散振动，其特点是当达到临界风速时，振动着的桥梁通过气流的反馈作用而不断地从气流中获得能量，而该能量又大于结构阻尼所能耗散的能量，从而使振幅增大形成一种发散性的振动。对于近流线型的扁平断面可能发生类似机翼的弯扭藕合颤振。对于非流线型断面

则容易发生分离流的扭转颤振。

颤振会引发结构发散性失稳破坏。尽管颤振是桥梁风致振动中最具危害性的现象，但只有精心分析与设计，辅以风洞模型实验验证，并采用提高主梁截面抗扭刚度等措施来提高颤振临界风速，就能避免这类现象的发生。目前，桥梁的颤振问题已基本得到解决。

2.2.3 抖振

抖振可视为来流的脉动成分引起的抖振力和紊流绕过结构后产生的脉动力共同作用的结果。按来流的不同可分为：①上游临近结构物尾流引起的抖振；②结构物后本身紊流引起的抖振；③大气紊流引发的抖振。实际上，桥梁结构中最为常见的是大气紊流成分引起的抖振。结构的抖振虽然是限幅的随机强迫振动，但由于诱发抖振的风速较低，过大的抖振响应还将导致构件较大变形以及结构局部疲劳，同时会引起行人或行车的不舒适。抖振分析业已成为桥梁抗风设计中相当重要的环节。桥梁抖振分析目前主要有三种方法，即基于Sear和Liepmann的机翼抖振理论的Davenport理论，考虑自激力影响的Seanlan颤抖振理论以及建立在随机稳定理论基础上的Y．K．LIN随机抖振理论。

2.2.4 驰振

驰振是一种发散的横风向单自由度弯曲自激振动，一般发生在具有棱角的方形或接近方形的矩形截面结构中。根据来流的不同，驰振一般可分为横流驰振和尾流驰振。横流驰振是由升力曲线(或升力矩曲线)的负斜率所引起的发散性自激振动。这种负斜率使得振动过程中的结构位移始终与空气力的方向相一致，从而源源不断地吸收能量，造成类似颤振的不稳定振动。横流驰振一般发生在具有棱角的非流线型截面的柔性轻质结构中，悬吊体系桥梁结构中的拉索和吊杆最有可能发生横流驰振。横流驰振研究中最常用的方法是DenHartog提出的单自由度线性驰振理论。根据这一理论，DenHartog提出了结构驰振失稳的判据。此外，Parkinson提出了单自由度非线性驰振理论，Blevins建立了两自由度非线性驰振理论。当后一结构处于前一结构的尾流中时，后一结构由于受到前一结构波动尾流的激发而引起的振动称为尾流驰振。尾流驰振可以发生在包括流线型(圆形)截面在内的任意形式截面的结构中。与横流驰振相比，尾流驰振研究成果较少，一般采用Simpson尾流驰振分析方法。

3 大跨度桥梁抗风设计原

桥梁抗风设计原则和所要达到的目标如下:

1)在桥梁的使用期限内,对于梁和塔可能出现的最大风载荷,桥梁不会发生强度破坏、变形破坏和静力失问稳现象;

2)在桥梁的使用期限内,主梁发生自激发散振动的临界风速必须大于桥位处主梁上可能产生的最大风速,以确保桥梁不会产生动力失稳破坏;

3)在桥梁的使用期限内,将桥梁可能产生的限幅振动的响应限制在允许的范围之内,并应使其振动尽快停止,以防止结构和构件产生疲劳破坏,确保行车安全4 大跨度桥梁风致振动控

所谓桥梁结构振动控制,就是在设计和施工过程中,通过采取措施以控制结构所受到的振动,将结构在地震、风、车辆、环境振动等条件下的动力响应限制在允许范围内,使之能够保证结构的正常使用功能。对经过理论分析和风洞试验检验仍不能满足抗风要求的设计方案,必须采取抗风措施或修改设计,使其满足抗风设计要求。按桥梁结构的风振控制方式可分为被动控制,主动控制,半主动控制和混合控制。

4.1主动控制

主动控制是利用外界提供的能力使安装在结构上的控制器装置动作以达到

控制振动的目的。根据控制的对象是激振力输入或振动反应输出可分为前馈控制和反馈控制。日本曾先后在东京弯彩虹桥主塔、明石海峡大桥主塔、白鸟大桥主塔、来岛大桥主塔的施工中成功地使用了主动控制装置AMD(ActiveMassDamper)。然而,要把主动控制装置技术广泛地运用到桥梁结构抗风制振中还有许多工作要做,尤其是怎样解决提供巨大的外部能源和能源的可靠供应以及控制法则的正确选用等问题。当桥梁的跨度超过3000m时,日本专家藤野阳三认为就该考虑采用主动控制了。

4.2被动控制

被动控制不需要提供外部能源,可分为气动措施和机械措施。气动措施是通过修改结构断面形状或安装风嘴,导流板等空气稳定装置,改善绕过断面的气流形态,以减少风振的空气力。截面的端头外形十分重要,添加风嘴或裙板将改善绕

过时的流态,减少涡脱,使截面趋向流线形。相反,桥面的防撞拱杆、透风度低的栏杆是不利的因素,带悬臂的截面与钝头的截面相比有较好的气动性能,而且悬臂越长,稳定性越好。采用桥面局部开槽的透风措施证明是十分有效的。对于超大跨度的桥梁由于频率很低,就必须采用这种措施才能保证足够的气动稳定性。一些附加的抑流板、导流板和扰流板是减少抖振反应的有效措施。但须指出的是,由于各种风致振动的机理不同,一种措施并不能兼顾各个方面。有时,某种措施能抑制一种风致振动,而对另一种风致振动的效果并不大,甚至可能引起相反的结果。因此要结合周围的风环境、结构截面的基本形状、以及美观要求进行综合考虑,通过风洞实验的验证来选择适当的抗风措施。机械措施则是通过增加结构刚性、质量、阻尼而减小振动,由于机械措施如调谐质量阻尼器(TMD),调谐液体阻尼器(TLD)等仅对窄频带随机激励有效,可以看出它有一定的局限性。但其造价低廉,易于实现,目前已得到广泛应用。制振措施应能从根本上解决风致振动的问题,因而应首先考虑采用减少或消除风振空气力的气动措施,但由于种种条件的制约,还必须考虑机械措施或把两者结合起来效果会更好。

4.3半主动控制

半主动控制的概念是J.C.H.Chang和T.F.Soong提出的,它保留了主动控制

方法中的一些优点,同时减少了采用主动控制时所需要的大量外部能源及其装置,是一种适用于具有相对较低频带响应的结构振动控制方式。

4.4混合控制

混合控制则是通过调节副振动体系的刚度和阻尼实现振动控制的,是被动控制和主动控制方式的组合,具有所需外部能源小,即使停电也可作为被动控制运作的优点。同时,一种新的混合控制方法有待于深入研究,它是将主动控制与被动控制间隔交替进行,突出特点是能够减小由于风振而产生的共振现象。

5 结论

我国当前大规模的基本建设正在使中国的土木工程界日益接近国际先进水平，同时也使我国的工程力学界面临前沿课题的挑战。风振问题就是其中一个挑战，因此我们必须要解决风振问题来促进我国土木工程建设的发展。

[ 参考文献]

[1]李国豪.桥梁结构稳定与振动[M].北京:中国铁道出版社,1996.

[2]项海帆,等.公路桥梁抗风设计指南[M].北京:人民交通出版社,1996.

[3]方明山.20世纪桥梁工程发展历程回顾及展望[J].桥梁建设,1999,(1):58～60.

[4]刘西拉.结构工程学科的现状及展望[M].北京:人民交通出版社,1997.

随机振动名词解释

"脉冲响应函数" 英文对照 impulse response function; "脉冲响应函数" 在学术文献中的解释 1、h(t)是在初始时刻作用以单位脉冲而使单自由度系统产生的响应,所以称为脉冲响应函数.1·1·2频率响应函数H(ω)=1k-ω2m+iωcH(ω)是角频率为ω的单位简谐激励所引起的结构稳态简谐响应的振幅,称为频率响应函数,也称为转换函数文献来源 2、Yεi,jtt+s作为时间间隔s的一个函数,度量了在其他变量不变的情况下Yi,t+s对Yj,t的一个脉冲的反应,因此称为脉冲响应函数文献来源 "频率响应函数" 英文对照 frequency response function; "频率响应函数" 在学术文献中的解释 1、频率响应函数是指系统输出信号与输入信号的比值随频率的变化关系它是衡量高速倾斜镜工作性能的一个重要指标.通过抑制谐振峰可以改善高速倾斜镜的使用性能文献来源 2、经傅利叶变换,得到频域内的导纳(一般用速度导纳来表示)表达式 Hv(ω)=v(ω)F(ω)=jω-ω2M+jωC+K(2)H(ω)又称为频率响应函数文献来源 3、y（t）＝A0eiωty（t）＝iωA0eiωt（6）将（6）代入（3）得A0eiωt（RCiω＋1）＝Ajeiωt（7）和A0Aj＝1RCiω＋1＝U（iω）（8）U（iω）称为频率响应函数文献来源 "传递函数" 英文对照 transfer function of; transfer function; transfer function - noise; "传递函数" 在学术文献中的解释 1、由于传递函数的定义是两个拉普拉斯变换之比,所以使用时必须准确知道传递函数的类型,即,是位移、速度,还是加速度传递函数,才能避免出错文献来源 2、而传递函数的定义是两个分量之比为两个传感器之间优势波的传递函数.它给我们的启发是任取两个已知传感器组成一个传递函数通过分析传递函数的特征可以判断两个分量的优势波和非优势波文献来源

风与结构的耦合作用及风振响应分析(精)

第17卷第5期工程力学Vol.17 No.52000年 10 月ENGINEERING MECHANICS Oct. 2000 收稿日期修订日期国家自然科学基金资助项目(59578050 作者简介女浙江大学土木系副教授主要从事结构工程研究文章编号孙炳楠 (浙江大学土木系在目前的风振响应计算中但对于超高层建筑由于基频较低本文基于准定常假定推论出风与结构的耦合作用实质上就是气动阻尼效应就可建立考虑风与结构耦合作用的风振响应模态分析方法确定了风与结构耦合作用所产生的气动阻尼比较了采用Davenport 谱和Kaimal 谱对计算结果的差异性

采用Kaimal 谱并考虑风与结构的耦合作用所得计算结果能与风洞试验结果吻合较好风振响应气动阻尼中图分类号 A １前言作用于高耸建筑物地震荷载和风荷载结构显得越来越柔性振动频率随之降低建筑物越柔而地震能量集中在高频区因此当建筑物总高度超过某一值时深入分析高耸结构的风振效应就显得十分重要大部分的研究都集中在顺风向的抖振分析上从原理上讲只是在计算过程中针对具体的分析对象有不同的处理方式对结构的计算模式作不同的简化等等频域分析法比较直接方便

并且所需机时较长在目前的风振响应计算中这对于一阶频率高于 0.5Hz 的悬臂结构是可以接受的[5] ???ê?t?|?á11 óè ??ê?×è?á??D?μ????á11 ±????ùóú×??¨3￡?ù?¨ 风与结构的耦合作用及风振响应分析17 虑风与结构耦合作用的风振响应模态分析方法确定了不同风速下风与结构耦合作用所产生的气动阻尼采用三维离散的桁架单元和梁单元模型并着重探讨了两个问题 (2 采用Davenport 谱和Kaimal 谱对结构风振响应的差异性２风振响应频域分析法任一结构采用合适的有限单元离散后在风荷载作用下的运动平衡方程为大气湍流可以看成是一个平稳随机过程为了求得风振响应的均方根值x σ?????↓? ≥?(1进行求解并且对于小阻尼体系

阵风系数和风振系数

风速包括两部分，10分钟平均风速＋脉动风速；相应风压也包括两部分,平均风压+脉动风压。如果结构较柔，应考虑结构共振，即乘以风振系数。对于刚度较大的结构（T<0.25s），荷载规范规定可以不考虑风振影响问题： 1、结构刚度较大，可不考虑共振，取风振系数=1。即只考虑平均风压，而不考虑瞬间风压增大，是否正确？ 2、阵风系数，是考虑瞬间风速增大时风压相应增大，对平均风压值的放大系数，和结构振动周期无关。如果结构刚度较大不考虑共振，风压应为平均风压乘以阵风系数；如刚度较小，应考虑共振，风压应为平均风压乘以风振系数。风振系数应是阵风系数基础上考虑了共振影响，应比阵风系数更大的一个值。这个说法对不对？ A: 结构刚度较大，可不考虑风荷载作用在结构上引起的动力放大，取风振系数=1。此时不需要再考虑瞬间风压增大。考虑瞬间风压体现在阵风系数上，用于围护结构的设计。考虑瞬间风压是由于玻璃幕墙等围护结构是脆性材料，因而将风速的时距由10分钟变为3秒（瞬时），具体就是将平均风压乘阵风系数。若结构刚度较小，要考虑风荷载作用在结构上引起的动力放大，即将平均风压乘风振系数，风振系数是通过结构随机振动计算得到的等效风荷载相对于平均风压的放大，与阵风系数无关。 B:（1）《建筑结构荷载规范》关于风荷载部分的第一条就规定，风振系数是用于结构整体设计；阵风系数是用于围护结构设计（如玻璃幕墙，膜结构等）。（2）阵风系数与结构的动力特性无关，仅与风压时程的统计特性有关，也不能简单的认为是10分钟平均换算到3秒平均，应该是在统计的基础上、在一定失效概率的基础上的统计值，滦贵汉的硕士论文应该就是做了这个方面的工作（峰值因子的选取）。在规范中，简单的将阵风系数仅与高度有关，不能考虑建筑的干扰作用。最佳的做法应该是在风洞试验的基础上再通过统计的方法确定。（3）结构刚度无穷大，也不能取风振系数＝1。风振系数是随时间变化的风压对结构作用引起的结构响应的放大，一般认为包括三个部分：1）风压自身的脉动值对响应的放大；2）结构动力特性对响应的放大；3）气弹效应对结构的放大。结构刚度无穷大，只能认为第二项可以忽略不计(此时第3项当然也没有），脉动风压的影响还在，因此不能

高层建筑风敏感性及风振控制方法简述

高层建筑风敏感性及风振控制方法简述 xxx （南京航空航天大学航空宇航学院土木工程系，南京，210016）摘要：针对高层建筑结构的抗风特性，在考虑风荷载的影响因素及特点基础上，根据结构风振分析的基本理论，就脉动风荷载特性与结构动力特性进行分析，并引出结构风敏感度的概念。通过对风敏感度分析，验证了部分相关理论的可靠性，能在一定程度上反映结构的风振响应本质特征，实现了对结构风敏感度问题的客观、定量描述。同时，介绍了常用抗风设计控制方法，引出了高层建筑结构抗风设计的一些原则和舒适性条件。关键词：风荷载；风敏感度；风振特征；抗风控制方法；舒适性 Wind-sensitivity and wind-resistant control of high-rise structure Yu Chaofan (School of Civil Engineering, College of Aeronautice and Space, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing, 210016, China) Abstract: In consideration of the wind-resistant characteristics of high-rise structure, factors and features of wind load are of great significance in the structural vibration analysis. According to the basic theory, while analyzing the characteristics of fluctuating wind load and structural dynamic, it smoothly draws out the concept of wind-sensitivity. Besides, through the analysis of wind-sensitivity, it verifies that the related theories are of reliability, which reflects the essential characteristics of wind-induced response. And it describes the problems about wind-sensitivity objectively and quantitively. At the same time, some common control method of wind design are also introduced, in wich it leads to some principles of wind design and comfort conditions of high-rise structure. Key words: wind load; wind-sensitivity;characteristics of wind vibration; wind-resistant control; sense of comfort 引言近年，我国兴建了许多的高层建筑结构，为众多城市抹上一份不同的色彩。对于高层建筑结构而言，其结构设计的显著特点之一就是侧向荷载是其最主要的控制因素。除地震荷载外，高层建筑、高耸结构的主要侧向荷载是风载。由于高层建筑、高耸结构具有柔度大、阻力小、迎风面大等特点，由风荷载引起的结构静、动力反应在整个结构反应中所占的比重较大。对于非地震区及沿海等强风地区来说，风荷载往往是结构设计中控制性荷载。因此，对高层建筑结构进行抗风设计研究具有十分重要的现实意义。而在结构抗风设计理论中，风荷载和结构风敏感度是其基础性问题，它可以使结构的抗风研究更具有针对性。同时，风振控制方法也是当前抗风研究重点之一，它增大了高层建筑结构的可靠性。本文将就这几个问题进行简单分析。

单层平面索网幕墙结构的风振响应分析及实用抗风设计方法

第２４卷第５期２００７年ｌＯ月计算力学学报ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＭｅｃｈａｎｉｃｓ、ｂｌ＿２４．Ｎｏ．５Ｏｃｔｏｂｅｒ２００７文章编号：１００７—４７０８（２００７）０５—０６３３—０５单层平面索网幕墙结构的风振响应分析及实用抗风设计方法武岳。，冯若强，沈世钊（略尔滨工业大学空间结构研究中心，黑龙江哈尔滨１５００９０）摘要：单层平面索网玻璃幕墙结构是广泛应用于大型公共建筑中的一种新型结构形式，由于其具有秉性大’质量轻、阻尼小、自振频率低的特点．属风敏蓐结构．由于单索幕墙具有较高的几何非线性，丰文采用基于随机振葡理论的模态叠加频域方法进行了单索幕墙结构的风振响应分析．将模杰叠加频蛾方法的计算结果和非线性时程分析方法的精确计算结果进行了比较，证明了谈方法的准确性．并且丰文通过分析各阶模态对单索幕墙结构风振响应的重献，得到脉动风荷载下结构的振神以第一阶模态为主的结论．根据该结论本文采用频域方法推导了单索幕墙结构的位移均方差和索内力均方差的实用计算公式．同时考虑单索摹墙的结构特点提出了基于结构响应的单索幕墙结构实用抗风设计方法．关键词：点支武玻璃幕墙；风振响应；索结构；频蛾方法；抗风设计方法中图分类号：ＴＵ３８３文献标识码：Ａ１引言近年来，随着玻璃工艺的提高和大量公共建筑的兴建，以预应力拉索作为支承结构的单层平面索网玻璃幕墙结构（以下简称单索幕墙）以其简洁、通透的特点在国内得到广泛应用．单层平面索网作为一种新型张力结构体系，具有柔性大、质量轻、阻尼小、自振频率低的特点，属风敏感结构，但由于其为新型结构体系，目前国内外对该类体系的动力性能研究较少，对其风激动力性能缺乏了解。同时现行荷载规范中提出的等效静风荷载法仅适用于高层、高耸等悬臂型结构，幕墙规范提出的阵风系数也仅适用于单块玻璃的抗风设计，不适用于支承结构设｝卜“，因此需要提出一套考虑风荷载动力作用且在工程上简便易行的单索幕墙结构实用抗风设计方法。对于单层平面索网结构，基于随机振动理论的颓域法是进行结构风振响应实用计算的主要方法之一．本文采用模态叠加频域方法进行了结构的风振响应分析，然后根据分析结果采用频域方法对于单索幕墙结构的风振响应简化计算公式进行了推导，并给出了实用化的计算表格。收稿日期：２００５—０７—１７｝謦改稿收到日期：２００５－０９－０３．基金项目：国家自然科学基盒（５０４７８０２８）资助项目．作者筒舟：武岳。（１９７２－）．男．副教授（Ｅ－ｍａｉｌ?ｗｕｙｕｃ＿Ｚ０００＠１５３．ｃｏｒｎ）Ｉ玛若强（１７８９－），男，博士生ｌ沈世钊（１９３３－），男．教授冲国工程院晓士．需要指出的是，单层平面索网玻璃幕墙结构由于挠度较大（国内目前常用的设计挠度限值约为结构跨度的１／５０左右），结构具有较高的几何非线性．频域方法只能对结构进行线性分析，因此采用频域方法计算此类结构时，可能会产生较大的误差，为此本文在对单索结构进行风振响应频域计算时认为：不是选用竖直平面位置——单索结构初始状态作为计算结构的初始位置，而是选用平均风压作用位置——单索结构平衡状态作为结构的初始位置，此时结构几何非线性的大部分已经完成；其次结构在脉动风作用下在此位置附近作微幅振动，几何非线性较弱，因此可以采用频域方法进行结构的风振计算。虽然选取平均风压作用位置作为结构风振计算的初始位置，但结构还是具有一定的几何非线性，因此为检验频域计算结果的准确性，本文同时又采用非线性时程分析方法【２３即人工生成具有特定频谱密度和空间相关性的风荷载时程，直接求解运动微分方程获得结构的精确响应，同采用频域方法得到的结构响应进行了比较。２结构风振晌应频域计算方法２．１频域方法在脉动风荷载下单索幕墙结构的振动方程：［＾幻｛藐｝＋［ｃ］｛矗）＋［Ｋ］｛“）一｛Ｐ（ｆ））（１）式中［Ｍ］，［Ｋ］和［ｃ］分别为结构的质量，刚度矩　万方数据

风荷载标准值

For personal use only in study and research; not for commercial use For personal use only in study and research; not for commercial use 风荷载标准值关于风荷载计算风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一，结构抗风分析（包括荷载，内力，位移，加速度等）是高层建筑设计计算的重要因素。脉动风和稳定风风荷载在建筑物表面是不均匀的，它具有静力作用（长周期哦部分）和动力作用（短周期部分）的双重特点，静力作用成为稳定风，动力部分就是我们经常接触的脉动风。脉动风的作用就是引起高层建筑的振动（简称风振）。以顺风向这一单一角度来分析风载，我们又常常称静力稳定风为平均风，称动力脉动风为阵风。平均风对结构的作用相当于静力，只要知道平均风的数值，就可以按结构力学的方法来计算构件内力。阵风对结构的作用是动力的，结构在脉动风的作用下将产生风振。注意：不管在何种风向下，只要是在结构计算风荷载的理论当中，脉动风一定是一种随机荷载，所以分析脉动风对结构的动力作用，不能采用一般确定性的结构动力分析方法，而应以随机振动理论和概率统计法为依据。从风振的性质看顺风向和横风向风力顺风向风力分为平均风和阵风。平均风相当于静力，不引起振动。阵风相当于动力，引起振动但是引起的是一种随机振动。也就是说顺风向风力除了静风就是脉动风，根本就没有周期性风力会引起周期性风振，绝对没有，起码从结构计算风载的理论上顺风向的风力不存在周期性风力。横风向，既有周期性振动又有随机振动。换句话说就是既有周期性风力又有脉动风。反映在荷载上，它可能是周期性荷载，也可能是随机性荷载，随着雷诺数的大小而定。有的计算方法根据现有的研究成果，风对结构作用的计算，分为以下三个不同的方面：（1）对于顺风向的平均风，采用静力计算方法（2）对于顺风向的脉动风，或横风向脉动风，则应按随机振动理论计算（3）对于横风向的周期性风力，或引起扭转振动的外扭矩，通常作为稳定性荷载，对结构进行动力计算

风振对桥梁工程损害及防治

风振对桥梁工程损害及防治摘要：风对桥梁的作用是一种十分复杂的现象，随着桥梁跨径的不断增加，风振现象也越来越受到工程界的关注。本文针对抖振、涡激共振、风雨振等风致振动对大跨度桥梁的结构安全形成不可忽视的影响,探讨了大跨度桥梁抗风设计原则与风致振动的控制,提出了改善桥梁结构和增加机械阻尼等方法。关键词：大跨度桥梁;风致振动;抗风设计 1引言 1940年秋，美国华盛顿州建成才四个月的主跨853m的塔科马悬索桥在风速不到20m／s的8级大风袭击下发生了当时还难以理解的强烈振动，奇妙的风竟使桥面扭曲翻腾．而且振幅愈来愈大。直至使桥面倾翻到45度，最终导致桥粱的折断坠入峡谷之中。这次事故后引起了国际桥梁工程界和空气动力界的极大关切,并开展了大量的理论探索和风洞实验研究。我国自70年代起斜拉桥蓬勃发展,跨度日益增大,1999年10月,主跨1385m的江阴长江公路大桥的建成通车,使我国成为世界上能自主设计和建造千米级悬索桥的第六个国家。中国改革开放以来已经建成了百余座缆索承重桥梁,其中包括10座悬索桥和近20座跨度超过400m的斜拉桥。与此同步,斜拉桥和吊桥的风致振动理论与实验研究也结合工程实际迅速发展,并取得了一些有价值的研究成果。 2桥梁结构风致振动理论风灾是自然灾害中发生最频繁的一种，桥梁的风害事故屡见不鲜。风与结构的相互作用是一个十分复杂的现象，它受风的自然特性、结构的外型、结构的动力特性以及风与结构的相互作用等多方面因素的制约。当风绕过一般为非流线型作用截面的桥梁结构时，会产生旋涡和流动的分离，形成复杂的空气作用力。当桥梁结构的刚度较大时，结构保持静止不动，这种空气力的作用只相当于静力作用。当桥梁结构的刚度较小时，结构振动受到激发，这时空气力的作用不仅具有静力作用，而且具有动力作用。 2.1 风的静力作用静力作用指风速中由平均风速部分施加在结构上的静压产生的效应，可分

大跨悬挑屋盖风振响应参与模态分析

第29卷第5期 2007年5月武汉理工大学学报JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vol.29 No.5 M ay 2007 大跨悬挑屋盖风振响应参与模态分析吴海洋1,梁枢果1,郭必武 2(1.武汉大学土木建筑工程学院,武汉430072;2.武汉建筑设计院,武汉430014) 摘要: 根据援巴哈马体育场和援几内亚体育场主看台悬挑屋盖风洞试验数据结果,分析和探讨了采用频域分析法计算大跨度悬挑屋盖风振响应时应考虑的结构模态数和频率范围,得到强风作用下悬挑屋盖结构均方根位移与内力响应随参与计算的模态数和频率范围的变化规律,并从屋盖表面测点风压谱密度的角度解释了这种变化规律。关键词: 大跨悬挑屋盖; 风洞试验; 风振响应; 参与模态中图分类号: T U 312文献标志码: A 文章编号:1671 4431(2007)05 0089 05 Participant Mode Analysis of Wind induced Responses of Large Cantilevered Roof W U H ai yang 1,L IAN G Shu guo 1,G UO Bi w u 2 (1.School of Civ il and Building Eng ineering,Wuhan U niversit y,Wuhan 430072,China; 2.W uhan Architectural Design Institute,Wuhan 430014,China) Abstract: T he mode number and t he frequencies range,which were considered during calculating the wind induced respons es o f lar ge cantilevered roof by using the method of frequency do main,w ere analysed and di scussed,according to the results o f wind tunnel tests of Bahamas and Guinea stadium grandstand cantilevered roofs,and the rules that R M S displacement and RM S inter nal force responses under strong w ind for ce chang ing wit h part icipant modes number and frequencies r ange were obtained,and which could be explained fro m t he point of wind pressure pow er spectrum densities of the measured points on sur face of the roof. Key words: large cantilevered roo f; wind tunnel tests; w ind induced responses; participant modes 收稿日期:2006 12 12.作者简介:吴海洋(1981 ),男,博士生.E mail:wuocean1980@https://www.doczj.com/doc/0c11577788.html, 大跨度悬挑屋盖是大跨空间结构中最典型的风敏感结构,因其具有跨度大、结构柔、材料轻等特点,致使风荷载成为其结构设计的主要荷载之一。基于线性体系随机振动理论的频域分析方法是大跨度屋盖结构风振响应分析的首选方法。由于大跨度悬挑屋盖结构各阶固有频率分布密集、振动模态复杂,因此,运用频域法进行风振响应分析时,如何合理地选取参与计算的模态数或确定参与模态的频率范围成为必须首先解决的问题。针对这一问题,国内外许多学者都进行过深入的研究。模态加速度法的实质是对截断的模态位移响应叠加了荷载在剩余柔度上的响应[1],后者称为剩余位移[2] 。补偿模态法是基于模态对系统应变能的贡献作为选取振型的依据[3]。文献[4]基于Rize POD 法识别结构风振的主要贡献模态。然而,上述各种识别主要贡献模态的方法都需要进行大量繁琐的计算,而且得到的结果随结构形式的不同而异。如何定量地评价大跨度悬挑屋盖结构风致响应计算需要考虑的参与模态数或者频率范围是十分有价值的研究课题。另外,在采用频域法计算结构风致响应时,针对是否考虑振型交叉项,存在2种方法,即CQC [5]和SRSS [6]法。作者以2个实际工程为背景来分析大跨度悬挑屋盖风致响应与参与计算模态的关系,并且计算了当忽略振

高层建筑的风振控制研究

高层建筑的风振控制研究摘要：高层建筑在风振作用下可能产生显著的振动，引起居住者或使用人员的不舒适感，降低生活质量或生产效率，因此结构抗风设计还必须满足舒适度的要求。文中分析了高层建筑的外部风环境、内部风环，以及风振控制中的被动控制、主动控制和混合控制系统，这一研究对于高层建筑安全设计具有一定意义。关键词：风振控制；建筑风环境；控制系统 0 引言高层建筑和高耸结构正向着日益增高和高强轻质的方向发展，使得结构的刚度和阻尼不断下降，直接影响了高层建筑和高耸结构的正常使用。建筑在风振作用下可能产生显著的振动，引起居住者或使用人员的不舒适感，降低生活质量或生产效率，因此结构抗风设计还必须满足舒适度的要求。本文基于人员不舒适感分析了高层建筑风振控制，这一研究对于高层建筑安全设计具有一定意义。 1 高层建筑的风环境 1.1 外部风环境根据高层建筑物的外形，相互布局情况及风的相对方向，有可能测得的建筑物外部环境的不舒适参数Ψ值，在风振舒适感控制中都是基于下述效应为基础。（1）压力连通效应：当风垂直吹向错开排列的高层建筑物时，若建筑物间的距离小于建筑物的高度，则有部分压力较高的风流向背面压力较低的区域，形成街道风，在街道上形成不舒适区域。（2）间隙效应：如图2所示，当风吹过突然变窄的剖面时（如底层拱廊），在该处形成不舒适区域。图2 间隙效应（3）拐角效应：如图3所示，当风垂直吹向建筑物时，在拐角处由于迎面风的正压与背面风的负压连通形成一个不舒适的拐角区域；有时，当两幢并排建筑物的间距L≤2d（d为建筑物沿风向的长度）时，两幢间也形成不舒适区域。图3 拐角效应（4）尾流效应：如图4所示，在高层建筑物尾流区里，自气流分离点的下游处，形成不舒适的涡流区。图4 尾流效应（5）下洗涡流效应：如图5所示，当风吹向高层建筑物时，自驻点向下冲向地面形成涡流。图5下洗涡流效应 2.2内部风环境高层建筑的内部风环境是指，由于风荷载的作用，高层建筑受到脉动风影响而发生振动现象，这种振动会给生活或者工作在高层建筑内部人带来不舒适感，对高层建筑物的正常使用造成影响。受脉动风影响容易形成较明显振动现象的建筑物，大多是高度在30米以上、高宽比在1.5以上的建筑房屋，以及基本自振周期在0.25以上的高层建筑物。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3一2010)的3.7.6条规定:高度超过150m的高层建筑结构应具有良好的使用条件，满足舒适度要求，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB5009一2001)2006年版的规定

风振系数及其计算取值

风振系数及其计算取值 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

风振系数及其计算取值科技名词定义中文名称：风振系数英文名称：wind vibration coefficient 定义：脉动风压引起高耸建筑物的动力作用。此时风压应再乘以风振系数βz。风振系数βz与风速、脉动结构的尺度、结构固有频率、振型、结构组织以及地面粗糙度等有关。应用学科：资源科技（一级学科）；气候资源学（二级学科）风振系数是指风对建筑物的作用是不规则的，风压随风速、风向的紊乱变化而不停地改变。通常把风作用的平均值看成稳定风压或平均风压，实际风压是在平均风压上下波动的。平均风压使建筑物产生一定的侧移，而波动风压使建筑物在该侧移附近左右振动。对于高度较大，刚度较小的高层建筑，波动风压会产生不可忽略的动力效应，在设计中必须考虑。目前采用加大风荷载的办法来考虑这个动力效应，在风压值上乘以风振系数。当房屋高度大于30m、高宽比大于时，以及对于构架、塔架、烟囱等高耸结构，均考虑风振。（ PS:对于30m以下且高宽比小于的房屋建筑，可以不考虑脉动风压影响，此时风振系数取β（z）=。对于低矮、刚度比较大的结构，脉动风压引起的结构振动效应比较小，一般不需要考虑脉动风振作用，而仅考虑平均风压作用。但是为了考虑脉动风压的影响，还是引入一个与风振系数不同的参数：阵风系数。阵风系数考虑的是脉动风压的瞬间增大系数，即脉动风压的变异效应。门式钢架也只需要考虑阵风系数。但是门式钢架规程中没有采用阵风系数。而参照美国的规范弄的，这个规范里的体型系数也是参考美国的，规程中解释已经考虑了阵风系数。这与荷载规范GB5009中的体型系数不一样。）《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）在计算风荷载时提到了这两个系数，但是在结合实际工程使用中，结构上的风荷载可分为两种成分：平均风和脉动风。对应地，风对结构的作用也有静力的平均风作用和动力的脉动风作用。平均风的作用可用静力方法计算，而脉动风是随机荷载，它引起结构的振动，一般采用随机振动理论对其振动进行分析。风振系数是指结构总响应与平均风压引起的结构响应的比值。阵风系数是考虑到瞬时风较平均风大而乘的系数，一般是阵风风速与时距10min的平均风速之间的比值。风荷载影响较大的结构一般都要考虑风振系数，具体如何取值只能参考以往的相关类似工程。对于屋盖结构（如大跨度的看台）不应当成“围护结构”而只考虑阵风系数。对于风振系数βz，中国建筑科学研究院建筑结构研究所规范室的意见是：高度小于30m的单层工业厂房仍可按以往实践经验不考虑风振系数，即取βz＝1。对于阵风系数βgz，中国建筑科学研究院建筑结构研究所规范室的意见是：现行规范提供的阵风系数主要是对高层建筑的玻璃幕墙结构参考国外规范

(完整word版)随机振动分析报告

Alex-dreamer制作PSD：（可以相互传阅学习，但是鄙视那些拿着别人成果随意买卖！）PSD随机振动应用领域很广，比如雷达天线，飞机，桥梁，天平，地面，等等行业。虽然现在对这方面公开资料很少，但是我相信以后会越来越多，发展的越来越成熟。学术的浪潮总体是向前的，不会因为几个大牛保密自己的成果就会阻止我们对PSD研究，因此结合我的经验和爱好，我研究了一下两种PSD加载分析。我标价的原则是含金量大小和花费我的时间以及我的经验值，如果你觉得值，就买；不值就不要下了。因为我始终认为：士为知己者死，女为悦己者容。算是互相尊重。如果你得到这份资料，那就祝你好运！ Good luck!-Alex-dreamer(南理工) 一：目的：根据abaqus爱好者提出的PSD随机振动分析，提出功率谱如何定义及如何加载？如果功率谱是加速度的平方，如何加载？如果在输入点施加载荷功率谱如何定义？本文将给出详细的分析过程。二：随机振动基本概念 1. 随机振动的输入量和输出量都是概率统计值，因此存在不确定性。输入量为PSD （功率谱密度）曲线，分为加速度、速度、位移或者力的PSD曲线；最常见的是加速度PSD，常用语BASE MOTION基础约束加载。 2. 随机振动的响应符合正态分布，PSD实际上是随机变量的能量分布，也就是在不同频率上的方差值，反映不同频率处的振动能量，PSD曲线所围成的面积是随机变量总响应的方差值； 3. RMS为随机变量的标准方差，将PSD曲线包络面积开平方即为RMS。 4. 随机振动输出的位移、应力、应变等值都是对应不同频率的方差值（即PSD值），量纲为x^2，当然也可以输出这些变量的均方根值（即RMS值）；abaqus6.10以上版本可以直接在场变量里面输出设置。见下文。 5. 如果是单个激励源，定义为非相关性分析，如是多个激励源，则需要定义相关性参数。因此出现type=uncorrelated。三：模型简介： 1）该模型很简单，是hypermesh中一个双孔模型。 2）网格划分在hypermesh中完成，保证了雅克比>0.7以及网格其它质量的要求。网格与几何具有较高的吻合度。 3）方案1（对应connect模型）：在上方两个孔采用全约束方式，且加载的功率谱PSD密度是加速度功率谱，也就是说基于BASE基础约束，进行随机振动 PSD分析。结果分析底部孔处某节点的结果响应。 4）方案2（对应connect模型）：在底部圆孔施加载荷force类型的功率谱PSD，与前者不同的是，这个不是基础施加PSD，而上某输入位置施加PSD。

风荷载计算方法与步骤

1风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。 1.1单位面积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ω（KN/m2）按下式计算： ω 风荷载标准值（kN/m2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压 1.1.1基本风压按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。按公式确定数值大小，但不得小于0.3kN/m2，其中的单位为t/m3，单位为kN/m2。也可以用公式计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。 1.1.2风压高度变化系数风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。规范以B类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。粗糙度类别 A B C D 300 350 450 500 0.12 0.15 0.22 0.3 场地确定之后上式前两项为常数，于是计算时变成下式： 1.1.3风荷载体形系数 1）单体风压体形系数（1）圆形平面；

（2）正多边形及截角三角平面，n为多边形边数；（3）高宽比的矩形、方形、十字形平面；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比，长宽比的矩形、鼓形平面；（5）未述事项详见相应规范。 2）群体风压体形系数详见规范规程。 3）局部风压体形系数檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，不宜小于 2.0。未述事项详见相应规范规程。 1.1.4风振系数对于高度H大于30米且高宽比的房屋，以及自振周期的各种高耸结构都应该考虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。（对于高度H大于30米、高宽比且可忽略扭转的高层建筑，均可只考虑第一振型的影响。）结构在Z高度处的风振系数可按下式计算： ○1g为峰值因子，去g=2.50；为10米高度名义湍流强度，取值如下：粗糙度类别 A B C D 0.12 0.14 0.23 0.39 ○2R为脉动风荷载的共振分量因子，计算方法如下：为结构阻尼比，对钢筋混凝土及砌体结构可取；为地面粗糙修正系数，取值如下：粗糙度类别 A B C D 1.28 1.0 0.54 0.26 为结构第一阶自振频率（Hz）；高层建筑的基本自振周期可以由结构动力学计算确定，对于较规则的高层建筑也可采用下列公式近似计算：钢结构钢筋混凝土框架结构

减振调谐技术在高架路灯灯杆风振控制中的应用

!!!!随着城市建设的发展，路灯工程已成为一门学科，各地相继成立了路灯设计研究所，从结构、造型、工艺技术、防锈、电源输入、暗线布置、拆装和运输等各个方面应用新技术进行设计和研究，使新设计的路灯群能体现中国的文化，能表现不同城市、不同景点的特征（图!）。还要考虑亮点、亮度、布局、艺术特征等，这些已日益成为一类时尚文化。一般，低架路灯灯杆的结构强度只须从静态进行强度和稳定性计算与设计，而对于高架路灯灯杆（如 "#$或以上）还必须考虑不同地区的风力特征、激励的风谱，如何抗击风振等，这就需要进行动强度和减振的计算和设计。对于安装好的高架路灯出现灯杆振动过大，会使人们见到时有恐惧感，灯杆长期过大振动将会提前疲劳损坏，特别是过大的振动量和不合适的频率易使照明灯泡寿命降低。因此，在设计高架路灯时，要计算它的前几阶固有频率，要使这些前几阶固有频率避开风谱的优势频率，才可以避免灯杆振动过大。但是，有些高架灯架在安装以后，还出现严重的振动过大（接近共振），则必须采取技术措施，控制这类振动。一些行之有效的调谐（%&’）控制理论和技术使用得十分巧妙，可以使灯杆本来会振动过大的使之减小到允许范围内，其机理是：（!）实现风能量转移到灯架上的%&’中；（"）%&’的固有频率与风谱的优势频率接近；（(）%&’ 安装在灯架原振动位移较大之处)（*）%&’的质量控制在灯架质量的(+左右,,,,,,。这里提供几个实列：图"为振动环式%&’-图(为悬臂梁式%&’-图*为质量弹簧系统%&’。减振调谐技术在高架路灯灯杆风振控制中的应用何姗庄表中宋汉文陈力奋马兴乔（浙江大学）（复旦大学）（宁波帅康灯具股份有限公司）图!图"图(图*第"*卷第*期./0,"*1/,*"22#振动与冲击345617849.:;67%:4171’<=4>?振动应用园地!!!!!!"!"!!!!!!"!"　万方数据

结构随机风振响应分析的复模态法_李暾

图1　单自由度模型文章编号　1004-6410(2002)04-0014-04 结构随机风振响应分析的复模态法李　暾 1,2 ,李创第2,章本照1,邹万杰2,黄天立 2 (1、浙江大学力学系,浙江杭州　310027;2广西工学院土木系,广西柳州　545006) 摘　要:对单自由度结构的随机风振响应问题进行了研究。首先建立运动方程,并用线性滤波过程生成脉动风谱,用复模态理论和扩阶法进行解耦,获得了等效风谱对应的结构风振响应的解析解,从而建立了结构风振响应分析的复模态法。该方法可用于带T M D 和T LD 结构的风振分析和优化设计。关　键　词:复模态;扩阶法;随机风振中图分类号:T U311.3;O 313.2 文献标识码:A 收稿日期:2002-08-06 基金项目:广西青年科学基金(0007009)和同济大学防灾国家重点实验室访问学者基金联合资助。作者简介:李　暾(1973-),男,广西柳州人,广西工学院助教,硕士研究生。 0　前　言在结构的随机风振响应计算中,通常采用的方法是实模态法,这要求结构具有经典阻尼。而实际的许多组合结构体系如:带TM D 、TLD 的高层建筑,都具有非经典阻尼和为非对称结构,故传统的实模态法已不再适用,只能用复模态法进行求解。本文对单自由度体系结构的随机风振复模态分析法进行了系统的研究,针对脉动风谱为非有理分式风谱的情况,利用线性滤波生成脉动风谱,用复模态法和扩阶法进行解耦,得出了等效风谱对应的结构风振响应的解析解,从而建立了结构风振响应分析的复模态法,为将复模态分析法应用于带TM D 或T LD 、土与结构相互作用的体系等非经典阻尼,非对称结构的风振响应分析奠定了理论基础。 1　运动方程的建立和求解考虑如图1所示的单自由度模型,在脉动风压P f (t )作用下,根据质点m 的力平衡,可得结构的运动方程为: m x ¨+cx +k x =P f (t )(1) 将方程(1)两边同除以m ,得 x ¨+2Y k n x +k 2 n x =P f (t )m (2) 其中: k 2 n =k m ;2Y k n =c m 令: y 1=x ;y 2=x (3) 将(3)代入方程(2),得 y 2-y 1=0y 1+2Y k n y 2+k 2n y 2= P f (t )m 即: [M ]{y }+[K ]{y }={f (t )}(4) 其中:　[M ]= 0　11　2Y k n ; [K ]= -1　00　k 2 n 第13卷　第4期广西工学院学报 V o l.13　No.4 2002年12月　JO U RN A L O F GU AN GX I U N IV ERSI T Y O F T ECHN O LO G Y Dec.2002

高层建筑风振控制

高层建筑风振控制高层建筑风振控制风振控制的概念最早是由Kabori和Minai在1960年提出的。与结构自身的加固和加强相比结构中引进附加控制系统,具有明显的优势。结构控制是控制技术和建筑领域的交叉学科,是建筑模型下应用控制理论达到建筑安全、舒适目标的课题。根据控制力是否有外加能源输入,结构控制可分为被动控制和主动控制。被动控制被动控制突破了传统的设计方法,使仅依靠增加结构本身性能来抵抗动力荷载的方法发展为由结构的抗震抗风控制体系能动地控制结构的动力反应。耗能减振系统耗能减振系统是把结构物的某些非承重构件设计成消能元件,或在结构物的某些部位设置阻尼器,在风荷载作用时,阻尼器产生较大的阻尼,大量耗散能量,使主体结构的动力反应减小。耗能减振系统可分为两类: (1)耗能构件减振体系,利用结构的非承重构件作为耗能装置,常用的耗能构件包括耗能支撑、耗能剪力墙等。 (2)阻尼器减振系统,包括粘弹性阻尼器VED、金属阻尼器、摩擦阻尼器等。吸振减振系统

吸振减振技术是在主结构中附加子结构,使结构振动发生转移,即使结构的振动能量在主结构与子结构之间重新分配,从而达到减小结构风振反应的目的。目前主要的吸振减振装置有调谐质量阻尼器TMD、调谐液体阻尼器TLD等。 TMD系统（Tuned Mass Damper） TMD能有效地减小结构风振反应已为人们普遍接受。已有许多TMD成功地装置在世界各地的高层钢结构上,如美国纽约的Citicorp Center(59层),台北101大楼等。调谐液体阻尼器TLD （Tuned Liquid Damper）利用液面振荡力作为控制力作用于结构时为调谐液体阻尼器TLD。简化模型主要有“集中质量法”和“浅水波动理论法”两类。

风振系数及其计算取值

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