大跨度平屋面的风振响应及风振系数

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。

大跨网架屋面建筑结构的风致振动李琛1,杨赐2,李宇21.长安大学建筑学院,西安7100642.长安大学公路学院,旧桥检测与加固技术交通行业重点试验室,西安710064摘要：依托某工程实例,通过风洞试验测得结构的风压系数时程,利用ANSYS 参数化设计语言编制了能够精确求解大跨柔性网架屋面的风振系数及等效静风荷载的程序,将风压系数时程转化为相应的面荷载向量并加载至有限元模型,研究了大跨柔性网架屋面结构的风致振动.结果表明,60°、180°和270°为大跨网架屋面结构的最不利风向角,应注意这几个风向角的抗风设计.大跨网架屋面的四周屋檐和两条相互垂直的中线,都是风致振动较大的位置,应采取抗风加固措施.关键词：大跨柔性网架;风洞试验;风致振动;有限元中图分类号：U442.5文献标识码：A 文章编号:0455-2059(2016)06-0838-06DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2016.06.018Wind-induced vibration for long-span truss roofLi Chen 1,Yang Ci 2,Li Yu 21.School of Architecture,Chang'an University,Xi'an 710064,China;2.Key Laboratory of Ministry of Communications for Bridge Detection and Reinforcement Technology,School of Highway,Chang'an University,Xi'an 710064,China Abstract:Based on one engineering example,a wind tunnel test was carried out to obtain the wind pres-sure time-history curves.And ANSYS parametric design language was also used to compile one program to calculate the wind-induced vibration coefficients and static wind equivalent load.Thus,wind pressure could be converted into area load that was applied in finite element analysis model to study wind-induced vibration of a long-span truss roof.The following conclusions have been obtained:60°,180°and 270°are the worst wind attack angles attention to which should be paid to in a wind-resistant design.Great wind-in-duced vibration mostly occurs in the eave and two perpendicular midcourt lines which should be reinforced.Key words:long-span flexible rack;wind tunnel test;wind-induced vibration;finite element analysis收稿日期：2015-05-11修回日期：2016-10-14基金项目：国家自然科学基金项目(51408042);陕西省自然科学基金项目(2014JQ7253)作者简介：李琛(1986-),女,陕西汉中人,讲师,e-mail:306387188@,研究方向为建筑设计与风景园林规划;李宇(1982-),男,福建福州人,副教授,博士,e-mail:liyu@,研究方向为结构抗震及抗风,通信联系人.兰州大学学报:自然科学版,2016,52(6)/12月Journal of Lanzhou University ：Natural Sciences ，2016，52(6)/December随着大跨度柔性网架屋面结构在全国各地的兴建,其风致振动问题已成为当前的研究热点[1].在风场中的网架屋面结构,一般处于大气边界层底部,其风场环境复杂(风速梯度和风场紊流度都比较大).该类结构具有自重轻、柔性大、阻尼小、自振频率低且密集等特点,对风荷载十分敏感,由此产生的风致振动将会导致屋面结构的破损.Davenport [2]在研究高层建筑等效静力风荷载时提出了阵风荷载因子法;周岱等[3]开展了大跨空间结构风振响应及其计算与试验方法的研究;沈世钊[4]阐述了大跨度屋盖结构风工程研究的新进展;Simiu [5]提出了计算超高层建筑的等效静力风荷载的新方法;Solari [6]对结构横风向的风致振动及其计算方法进行了研究;Kasperski [7]在对线性和非线性结构的风振响应进行研究时,提出计算最大分布风荷载方法;陆锋等[8-10]以大跨度平屋面和大跨度单层球面网壳为工程实例,研究了该类结构的风振响应及系数,并进行了刚性模型的风洞实验,提出了计算此类结构风振系数的多阶模态力法;李璟等[11]开展了针对大跨度索膜屋盖结构风振系数的研究,并提出了相应的计算方法.国家规范规定[12-13]:跨度大于36m 的柔性屋盖结构,应考虑风压脉动对结构产生的风振影响.因此,风振系数和等效静力风荷载成为联系大跨网架屋面结构抗风研究和结构抗风设计的桥梁.现行《建筑结构荷载规范2012》[12]难以确定合理的设计值,因此本研究以某大跨网架屋面结构为工程实例,将风洞试验与有限元计算相结合以计算结构风振系数和等效静力风荷载.1风压系数的风洞试验测量首先进行某大跨网架屋面结构的风洞试验以测得结构风压系数,进而为结构风振系数及其等效静力风荷载的计算提供必要的基础数据.1.1工程概况如图1所示,某大跨柔性网架屋面结构为钢筋混凝土框架结构,其屋面大范围为网架轻柔结构(跨度为39m×47m,采用100mm 厚的发泡聚苯乙烯(expanded polystyrene,EPS)彩钢夹芯板),具有质量轻、柔性大、小阻尼、自振频率低等特点,属于风敏感性结构.图1某大跨柔性网架屋面结构Fig.1One long-span flexible rack1.2实验方法如图2所示,风洞试验在长安大学风洞实验室CA-1大气边界层风洞中进行.试验模型为刚体模型(几何缩尺比为1/50),具有足够的强度和刚度,试验风速取12m/s,此风速下模型不会发生破坏并且不出现振动,保证了测量的精度.实验场地取C 类地貌风场,0°~345°每隔15°定义为一个风向角,共24个试验工况.模型分16个区域进行测压,共387个单面测压点(屋檐、屋顶和屋面中心等风振敏感位置共156个关键点,房屋竖直向为Y 、水平纵向为X 、水平横向为Z ).测压信号采样频率为312Hz,采样时间间隔约为3ms,每个测点采样样本总长度为9000个数据(约30s).图2风洞试验Fig.2Wind tunnel test1.3风压系数测量结果通过风洞试验可得到不同风向角下各测点的脉动风压系数.以下列出部分关键测试结果(图3),其他数据参考文献[14].大跨柔性网架屋面结构的风压系数随关键测点(1号为屋面左上角、43号为屋面上半部的中心、84号为屋面右边线的中点)位置的变化而变化的幅度较大,且不同风向角(同一测点所对应的0°、45°、90°风向角)对同一测点的风压值也有显著影响.在得到上述测试结果后,采用大型有限元软件ANSYS 进行大跨网架屋面风振系数和等效静力风荷载的计算.2风振系数的计算2.1大跨柔性网架屋面结构的有限元模型为计算大跨柔性网架屋面结构的风振系数及等效静力风荷载,需要先建立结构的有限元模型.本研究根据网架屋面的特点及设计方提供的设计方案,在保证其质量和刚度与实际结构一致的前提下,采用大型有限元软件ANSYS 建立了网架屋面的有限元模型.建模过程为:采用三维空间梁单元Beam4来模拟空间网架(由桁架结构组成);采用Beam4单元来模拟主檩、次檩、立柱、主梁;采用三维弹性壳单元Shell63来模拟大跨柔性网架李琛，等：：大跨网架屋面建筑结构的风致振动839屋面(采用100mm 厚的EPS 彩钢夹芯板)、墙面和楼面板;采用MASS21单元来考虑螺栓球(总质量达7437kg)的影响,进而将其转换为附加在网架节点上的等效质量,并附加在相应的网架节点上.建立的有限元模型如图4所示.图4有限元模型Fig.4Finite element analysis model2.2风振系数的计算方法建筑结构的风振系数定义为“总风荷载的概率统计值与静风荷载的概率统计值的比值”[12],其中:总风荷载包括平均风荷载和脉动风荷载两部分.由于该荷载的风振系数是针对高耸结构(以第1振动模态为主)提出的,因此对于自振频率分布密集的大跨柔性网架屋面结构采用文献[12]计算所得的风振系数将会出现较大误差,即不同构件间的风振系数存在较大的离散性,因此很难用统一的风振系数来表述整个结构的风振响应特征.由于动力荷载可以转为静荷载与动力效应的乘积,其动力效应可表示为:位移风振系数和内力风振系数.有研究表明[2-8]:位移风振系数在大跨柔性网架屋面结构上分布比较均匀,而在采用位移风振系数取代规范中的荷载风振系数后,所得到的计算内力基本一致,仍然可以按照荷载规范所采用的公式进行结构风荷载的计算.在此基础上,本研究利用风压系数计算出对应于50a 一遇的基本风压的面荷载向量,并加载至网架屋面的每个面单元上,分别计算出脉动风与图3风压系数时程Fig.3Wind pressure time-history curve兰州大学学报:自然科学版,2016,52(6)840平均风产生的结构位移响应R s 和R d ,并根据风振系数的定义,计算出各关键节点的位移风振系数:βz =1+R d /R s .(1)2.3计算结果分析依据(1)式,得到了不同风向角(0~345°,以15°为增量,共计24个工况)作用下的156个关键点的位移响应风振系数,绘制了部分关键节点的风振系数随风向角而变化的趋势图(图5),从中可以发现:60°、180°和270°为大跨网架屋面结构的最不利风向角,此时结构的风振系数较大,即结构的脉动风致振动响应的峰值较大,应特别注意这几个风向角的抗风设计;对于大跨网架屋面结构,其四周屋檐边缘的风振系数较其他位置的偏大,即屋檐四周的结构风致振动很容易被放大而导致破损,因此应对大跨网架屋面的屋檐四周进行加固.本研究给出了最不利风向角(60°)时关键点的风致振动响应时程(图6),从中可以看出:大跨网架屋面的两条相互垂直的中线上的关键点的风致振动是由外向内递增,而且其数值远高于两条中线外的其余关键点,因此应对大跨网架屋面的两条中线上的关键点采取抗风加固措施,以使结构更加稳固.3等效静力风荷载的计算如能用一组静力荷载施加在大跨网架屋面结构上,使其产生的结构响应恰好与按照随机振动法计算得到的结构各处位移或者内力响应的极值相符,此组静力荷载就是等效静力风荷载.文献[12]第8.1.1条:垂直于建筑表面上的风荷载标准值为W k =βz μs μz ωo .(2)其中,W k 为风荷载标准值(kN/m 2);βz 为高度Z 处的风振系数;μs 为风荷载体型系数;μz 为风压高度变化系数;ωo 为基本风压(kN/m 2),对于50a 一遇的基本风压ωo =0.35kN/m 2.按照(2)式计算了对应于50a一遇的基本风图5各关键点的风振系数随风向角的变化Fig.5Effect of wind angles on wind-induced vibration coefficients of some critical test points李琛，等：：大跨网架屋面建筑结构的风致振动841压,0~345°风向角的大跨网架屋面5~10区的等效静力风荷载(表1).由表1可见,当风向角为60°~90°、135°~255°时,5区受风荷载的影响较大;当风向角为60°、135°~225°时,6区受风荷载的影响较大;当风向角为60°、150°~210°时,7区受风荷载的影响较大;当风向角为0~15°、315°~345°时,8区受风荷载的影响较大;当风向角为0~60°、330°~345°时,9区受风荷载的影响较大;当风向角为0~75°时,10区受风荷载的影响较大.4结论由于大跨网架屋面结构自身特点及其所处的复杂的风场环境,目前的《建筑结构荷载规范2012》[12]难以确定其合理的风振系数及其等效静力风荷载.本研究将风洞实验与有限元分析相结合计算了大跨网架屋面结构的风振响应、风振系数和等效静力风荷载等.对于大跨网架屋面结构,60°、180°和270°为其最不利风向角,此时结构的风振系数较大,应注图6最不利风向角(60°)所对应的各关键点风振响应Fig.6Wind-induced vibration response of some critical test points with the worst wind angle(60°)表15~10区的等效静力风荷载Table 1Static wind equivalent load of 5~10part2兰州大学学报:自然科学版,2016,52(6)842意这几个风向角的抗风设计;大跨网架屋面的四周屋檐和两条相互垂直的中线,都是风致振动较大的地方,应对这些地方采取抗风加固措施,以使结构更加稳固.参考文献[1]Clough R W,Penzien J.结构动力学[M].王光远,译.北京:科学出版社,1981.[2]Davenport A G.Gust loading factors[J].Journal ofStructural Division,1967,93(3):11-34.[3]周岱,舒新玲,周笠人.大跨空间结构风振响应及其计算与试验方法[J].振动与冲击,2001,21(4):7-13. [4]沈世钊.大跨度屋盖结构风工程研究新进展[C]//第12届结构风工程学术会议论文集,西安:长安大学出版社,2005:4,31-36.[5]Simiu E.Equivalent static wind loads for tall buildingsdesign[J].Journal of Structures Division,ASCE,1976, 102(4):19-37.[6]Solari G.Analytical estimation of the alongwind responseof structures[J].Journal of Wind Engineering and Indus-trial Aerodynamics,1983,14(3):467-477.[7]Kasperski M.Extreme wind load distributions for linearand nonlinear design[J].Engineering Structures,1992, 14(6):27-34.[8]陆锋,楼文娟,孙炳楠.大跨度平屋面的风振响应及风振系数[J].工程力学,2002,19(2):52-57.[9]楼文娟,杨毅,庞振钱.刚性模型风洞试验确定大跨屋盖结构风振系数的多阶模态力法[J].空气动力学学报, 2005,23(2):183-187.[10]李庆祥,楼文娟,杨仕超,等.大跨单层球面网壳的风振系数及其参数分析[J].建筑结构学报,2006,27(4): 65-72.[11]李璟,韩大建.大跨度索膜屋盖结构的风振系数研究[J].振动与冲击,2009,28(5):153-159.[12]GB50009-2012.建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.[13]GB50017-2003.钢结构设计规范[S].北京:中国计划出版社,2003.[14]西安咸阳国际机场二期扩建工程:西安公司用房及训练场风洞试验[R].西安:长安大学风洞试验室,2013.(责任编辑:张勇)李琛，等：：大跨网架屋面建筑结构的风致振动843。

强/台风场作用下大跨屋盖结构风致振动的原型实测及风洞试验研究项目批准号：90715025项目类别：培育项目执行期：2008.01-2010.12 项目负责人及单位：傅继阳研究员暨南大学研究进展：一、研究计划要点①在广州国际体育演艺中心上安装风速仪、加速度传感器和风压传感器等实测所需的仪器设备，利用远程控制技术建立起大跨屋盖结构的台风风场特性与结构风振响应远程实时同步监测网络，选择适当时机进行现场实测，并及时分析数据。

②实施广州国际体育演艺中心的刚性模型的风洞多点同步测压试验，计算出结构的风振响应和等效静力风荷载。

③将广州国际体育演艺中心的原型实测结果、风洞试验及数值分析结果进行比较，以验证风洞试验及数值分析方法和结果的合理性与准确性，总结出相关的规律和特征，并在此基础上提出改进风洞试验模拟方法和数值分析方法的措施。

二、研究进展1. 广州国际体育演艺中心（NBA ）屋盖风压分布特性及风致响应研究。

以NBA 场馆为案例，进行了刚性模型多点同步测压风洞试验。

试验模型的几何缩尺比为1: 200，在其上表面及4个侧立面共布置了629个测压点，试验以36个风向角在B 类地貌湍流边界层的来流条件下进行。

本项目分析了NBA 场馆的风压分布特征，并将风洞实验所测得的数据结合结构有限元模型计算了结构风致响应，包括以下主要研究内容和基本结论：①对屋盖风压分布特征分析按照广州地区50年重现期的基本风压0.50kN/m2考虑，屋盖结构的极值正压出现在东立上部距地面高度24m 的幕墙位置，极值正压为1.422kN/m2，这表明东立面东侧的低矮附属建筑物可能对幕墙风压产生不利影响；极值负压出现在屋盖上表面，为-2.501kN/m2。

②采用完全二次型相关法（CQC ）计算了结构的风致响应。

结构共有4270个有限元节点，单节点按6个自由度考虑。

首先采用测点风压影响系数矩阵将风洞测压试验所得到的风压时程转化为作用于有限元节点上的风荷载，然后在频域采用CQC 方法计算出结构的风致位移响应，需要说明的是，为了提高计算速度，本项目采用了有关文献中提出的与CQC 方法完全等价的快速算法（谐波激励法）。

风振系数及其计算取值公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]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。

风振系数及其计算取值 Final revision by standardization team on December 10, 2020.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。

第１９卷第２期Ｊ：程山学Ｖｏｌｌ９Ｎｏ２竺：三』旦文章编号：１０００－４７５０（２００２）０２．０５２－０６！翌２些！型２些皇竺窒墅！：坠大跨度平屋面的风振响应及风振系数陆锋，楼文娟，孙炳楠｛浙江太学土木系．杭州３１００２７）摘要：本文在有限元分析的基础上建立了大跨度平屋面结构在风荷载作用下的Ｍ振响应谱分析方法．并采用Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ谱和由风洞试验得到的屋盖表面的平均风压分布系数计算了屋面的风振响应及风振系数。

文中还深入探讨了屋面刚度、来流风速及风向等参数对太跨度平屋面竖向风振响应及风振系数的影响。

计算表明：①大跨度平尾面的竖向风振响应丰要是由第一振型所支配，高阶振型对属面板竖向风振响应的影响很小；②屋面刚度及来流风速对人跨度平屋面的轻向风振响应影响比较大，但对位移风振系数的影响不太明显：③在工程设计中，建议粟用位移风振系数来计算大跨度平屋面的等效静力风荷载。

关键词：大跨度平屋面；有限元；谱分折方法；风振响应：风振系数中图分类号：ＴＵ３ＩＩ．３文献标识码：Ａ１前言对于风流场中的屋面结构．由于在檐角处出现本文的主要目的是结合有限元方法推导出大跨度平屋面结构在风荷载作用下的风振响应谱分析方法；然后采用Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ谱和由风洞试验得到的屋盖表面的平均风压分布系数来计算这种屋面的风振响应及风振系数：最后通过讨论屋面刚度、来流风速及风向等参数对大跨度平屋面竖向风振响应及风振系数的影响，得出～些有益的结论，为进一步深入研究奠定基础。

来流附面层的分离而引起复杂的绕流现象以及作用在屋面结构上的气动力的复杂性，使得它常常成为风工程研究的主要对象。

许多研究者对某些特定外形的屋面风荷载进行了研究，并做了大量的风洞试验，例如：双坡屋面…、四坡屋面１２１、有女儿墙的平屋面ｐＪ、弧状屋面Ｈ１及柱形和球形屋面【５Ｉ等。

由于这些屋面的跨度相对较小，因此这些屋面基本上可以认为是刚性屋面。

然而，随着屋面跨度的增加，屋面的柔性及风荷载下的动力效应就不容忽视。

58工程设计ＣＡＤ与智能建筑 ２００２年 第12期 总第７３期工程设计CAD 与软件应用CAD & Software Application59Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ａｎｄ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ２００２ 12 Ｎｏ．　７３表１ 反对称的两块网壳，主要采用四角锥体系形式，周围有一条钢环梁，每块网壳分别用８根巨型立柱支撑，每根立柱用８条钢索拉住网壳。

根据风洞试验模型的测点布置取东测屋盖，采用ＡＮＳＹＳ软件进行有限元建模计算。

结构参数和模型如下：（１）上弦、下弦和腹杆的杆件直径φ８～２２ｃｍ，壁厚５～１２ｍｍ，采用３－Ｄ　Ｓｐａｒ单元，共８６１１个单元；（２）钢环梁高宽各为１．５ｍ，壁厚２５ｍｍ，采用３－Ｄ　ＥｌａｓｔｉｃＢｅａｍ单元，共划分２１８个单元；（３）拉索为７束７φ５至３０束７φ５，预拉力为３００ｋＮ至４０００ｋＮ不等，采用Ｔｅｎｓｉｏｎ－ｏｎｌｙ　Ｓｐａｒ单元，共６４个单元。

整个结构一共划分单元８８９３个，节点２５２２个。

如图２所示。

３．２　施加荷载由于体育中心的屋盖和看台均为敞开结构，其上下表面同时受到风压，在计算中，取上下表面的风压差作为风载作用于屋盖的上表面。

取０．００２ｓ为时步进行计算，形成１０００个时程步，根据１：５０的试验时间比，每一时步相当于实际时间的０．１ｓ。

屋盖的上下表面同步测量时的各对测压点上的净压力系数可导出如下：　（４）其中Ｐｉｕ为作用在测点ｉ处的上表面压力，Ｐｉｄ为作用在测点ｉ处的下表面压力，Ｐ０和Ｐ∞分别是试验时参考高度处的总压和静压。

由于风洞试验的参考点在１．６２ｍ高度处，即参考点相当于实际高度为３２４ｍ。

风场Ｂ类，基本风压０．７ｋｐａ。

故得到各点的Ｃｐｉ（ｔ）时程曲线后，则对应实际建筑各点的风压时程曲线为： （５）在完成有限元建模之后，把各个测点上的风荷载时程数据采用空间插值加密，在有限元分析中的足够精度。

第23卷 第2期空气动力学学报Vol.23,No.2 2005年06月ACTA AERODYNAMICA SINICA Jun.,2005文章编号:0258 1825(2005)02 0183 05刚性模型风洞试验确定大跨屋盖结构风振系数的多阶模态力法楼文娟,杨 毅,庞振钱(浙江大学土木系,杭州 310027)摘 要:风流经过大跨屋面时,由于气流分离在屋面的大部分区域产生强大的吸力,并引起柔性屋面结构的振动,因此大跨屋面结构抗风设计需考虑风振响应和风振系数。

本文根据振型迭加原理,提出了利用刚性模型风洞试验确定大跨度柔性屋盖结构风振响应和风振系数的多阶模态力法,并推导了风振响应和风振系数的计算公式。

该方法可以考虑高阶振型的贡献。

通过与气动弹性模型风洞试验结果以及直接时程法相对比,发现多阶模态力法能够得出令人满意的结果。

关键词:风洞试验;大跨屋盖;风振响应;风振系数;多阶模态力法中图分类号:V211.7 文献标识码:A0 引 言在结构抗风设计中,通常把风荷载表示为平均风压与风振系数的乘积,因此风振系数是结构抗风设计的关键数据。

我国现行的建筑结构荷载规范(GB50009 2001)只给出了计算高层(高耸)结构顺风向风效应的风振系数的简化估算方法,这一方法是基于准定常假设的。

但作用于大跨度柔性屋盖的脉动风荷载主要由气流分离所产生,不满足准定常假设[1],因而基于准定常假设的风振系数计算方法不再适用。

迄今为止,对大跨度屋盖的风振响应和风振系数的研究尚较缺乏,我国现行规范也未作出任何规定。

屋面结构风振响应的计算难度在于没有明确的风载模型,有些研究依然采用准定常假设来确定作用于屋面上的脉动风载,其计算结果存在较大误差。

一般认为,气动弹性模型风洞试验是确定大跨度屋盖风振响应和风振系数的较为准确的方法,然而气动弹性模型风洞试验十分昂贵,并且其准确性取决于气动参数相似性的满足程度,因此气动弹性模型风洞试验不是一种常用的方法。

大跨空间结构风振响应及其计算与试验方法大跨空间结构的风振响应是一项重要的研究课题，在建筑工程中具有广泛的应用。

本文将从以下几个方面介绍大跨空间结构的风振响应及其计算与试验方法。

一、大跨空间结构的风振响应。

大跨空间结构的风振响应主要由结构的自振、空气动力效应、非线性效应等多个因素综合影响而决定。

其中，自振是指结构本身的固有振动形式，一般来说，自振频率越低，结构越容易受到风振的影响。

空气动力效应是指空气对结构的作用力，包括气动质量、气动阻尼和气动弹性等效应。

非线性效应是指结构在受到较大风荷载作用下发生的非线性变形，可能导致结构出现非线性现象。

二、大跨空间结构风振响应计算方法。

目前，大跨空间结构的风振响应计算方法主要分为理论计算方法和数值计算方法两种。

1.理论计算方法。

理论计算方法包括自振理论、气动力学理论和结构力学理论等。

其中，自振理论是指利用结构的固有振动形式计算结构受到风力作用时的响应，常用的有单自由度系统理论和多自由度系统理论。

气动力学理论是指利用空气流场理论计算结构所受到的气动载荷和空气动力效应等，常用的包括雷诺平均Navier-Stokes方程模拟、计算流体动力学模拟等。

结构力学理论是指利用结构力学理论计算结构在受到风力作用时的振动响应，常用的包括有限元法、边界元法等。

2.数值计算方法。

数值计算方法是在计算机上对结构进行数值模拟，主要包括有限元方法、边界元方法、网格方法等。

三、大跨空间结构的风振响应试验方法。

大跨空间结构的风振响应试验方法是通过对建筑物在实际风场中的振动响应进行测试和分析，以验证计算结果的正确性和可靠性。

常用的大跨空间结构风振响应试验方法包括地震台振动试验和风洞试验等。

地震台振动试验是在地面上搭建实验平台，通过将振动台震动来模拟风作用下的结构振动响应。

风洞试验是指将建筑物的物理模型放置在风洞中进行试验，通过风洞中的风场来模拟实际风场，以测量结构在风作用下的响应。

此外，近年来还出现了一种新的非接触式动态测量技术，即激光测振技术，它能够实时监测大跨空间结构在风作用下的振动响应情况。

大跨空间结构风振响应及其计算与试验方法大跨空间结构风振响应是指当大跨度的建筑或结构面对风荷载时，由于风压和风速的变化，结构发生的振动现象。

由于大跨空间结构的特殊性，其风振问题一直是结构设计中的关键问题之一、本文将介绍大跨空间结构风振响应的计算与试验方法。

大跨空间结构的风振问题主要表现为以下几个方面：首先是结构的自振动，即结构在固有频率下的振动，这种振动一般会导致结构的破坏。

其次是梁和柱的流固耦合振动，即当结构受到风荷载时，结构的振动会使周围的空气流动，而流动的空气会影响结构的振动。

最后是涡激振动，即由于风流经过结构的边缘和角部产生涡激振动，这种振动一般会导致结构的疲劳破坏。

为了准确计算大跨空间结构的风振响应，通常使用有限元分析方法。

该方法将结构离散为许多小的单元，在每个单元上计算其振动方程，然后通过计算每个单元的振幅和相位来求得整个结构的振动响应。

在进行有限元分析时，需要根据结构和流体的特性选择适当的模型和材料参数。

另外，为了验证计算结果的准确性和可靠性，通常进行风洞试验。

风洞试验通过在减小尺度的模型上模拟大气流动，观察模型的响应，从而得到实际结构在实际工况下的响应。

风洞试验通常包括三个步骤：首先是选择合适的试验模型和测量仪器，其次是进行模型的预处理和准备工作，最后是进行试验和数据处理。

通过对模型的响应进行分析和比较，可以评估结构的风振响应并优化结构设计。

总之，大跨空间结构的风振响应是结构设计中一个重要的问题。

通过使用有限元分析和风洞试验方法，可以准确计算和验证结构的风振响应，从而提供可靠的结构设计依据。

振　动　与　冲　击第21卷第4期JOURNA L OF VI BRATION AND SHOCK V ol.21N o.42002　大跨空间结构风振响应及其计算与试验方法Ξ周　岱　舒新玲 周笠人(上海交通大学空间结构研究中心,上海　200030) (浙江省嘉兴市教育委员会,嘉兴　314001)摘　要　大跨空间结构体系广泛应用于工业和民用建筑中,并且日趋大型化、多样化、复杂化。

风荷载已成为该类结构抗风设计、防灾减灾分析的控制荷载之一。

文中针对大跨空间结构,分析了风振形式及其机理,阐述了风振响应计算方法和试验方法。

指出随机振动理论、有限单元法和数值分析理论是大跨空间结构风振响应计算的有效理论工具,风洞试验是研究结构风振的主要实验手段,结构风振数值模拟方法具有广阔发展前景。

最后,提出值得进一步研究的若干问题。

关键词:大跨度空间结构,风振响应,风洞试验,数值模拟中图分类号:T U3110　引　言半个世纪以来,大跨空间结构是国内外发展最快的建筑结构形式之一,广泛应用于影剧院、展览馆、飞机库、航空港、体育场馆、煤棚、仓库、工业厂房等建筑物中[1-9]。

此类结构体系可反映国家建筑科技水平,往往成为所在地的标志性建筑和人文景观,如中国黑龙江速滑馆(双层网壳结构)、中国首都机场四机位机库(单体网架结构)、加拿大卡尔加里鞍形屋盖(张拉索网结构)、中国上海八万人体育场(膜结构)、英国伦敦千年穹顶(索膜结构)、日本福冈体育场(开合网壳结构)等。

随着新技术、新材料、新工艺、新型式、新设计方法的应用,大跨空间结构日趋大型化、多样化、复杂化。

大跨空间结构通常包括网格结构、张拉结构、混合结构等三种类型。

每种类型可细分为多种具体结构形式,如网格结构可分为网架、网壳等;张拉结构可分为悬索结构、膜结构等;混合结构可分为索穹顶、拱索结构、索-膜结构、斜拉网格结构等。

随着跨度增加,各类轻质材料的采用,空间结构风敏感性增强,风荷载成为结构抗风设计、防灾减灾分析的控制荷载[9-13]。

大跨度屋盖结构风振动力响应分析的开题报告
一、选题背景和意义
随着大型建筑的不断涌现，大跨度屋盖结构的设计和建造越来越受到人们的关注。

然而，在大跨度屋盖结构的设计和建造中，风振动力是一个非常重要的问题，它会直接影响到结构的稳定性和安全性。

因此，对大跨度屋盖结构的风振动力响应进行分析研究，具有非常重要的现实意义。

二、研究内容和方法
本文的研究内容主要包括以下几个方面：
1. 大跨度屋盖结构的风荷载分析。

首先，对于大跨度屋盖结构的风荷载进行分析，计算出风荷载的大小和分布情况，为后续的分析提供基础。

2. 大跨度屋盖结构的振动模态分析。

通过有限元方法对大跨度屋盖结构进行振动模态分析，得到结构的振动频率和振型，为后续的分析提供基础。

3. 大跨度屋盖结构的风振动力响应分析。

在得到结构的风荷载和振动模态后，利用风荷载与结构振动之间的相互作用，对大跨度屋盖结构的风振动力响应进行分析，得到结构的响应位移、加速度等参数。

本文研究的方法主要包括风荷载分析、振动模态分析、风振动力响应分析等方法。

三、预期成果和应用前景
通过本文的研究，将得到大跨度屋盖结构的风荷载分布及其大小、振动模态及其频率、结构的响应位移、加速度等参数。

这些成果不仅可
以为大跨度屋盖结构的设计和建造提供基础数据，也可以为结构的安全评估和改进提供依据。

本文的研究成果可以应用于大跨度屋盖结构的设计、建造、安全评估等领域。

随着大型体育场馆、会展中心等大型建筑的不断涌现，本文的研究成果具有广泛的应用前景。

大跨度屋盖结构风振系数随厚度变化研究郑群圣;朱检【摘要】为研究大跨度薄壳屋盖结构屋盖厚度与风振系数关系问题,首先建立了时域内大跨度薄壳屋盖结构空间三维风振分析模型.然后通过FORTRAN软件平台编制基于谐波叠加法的脉动风载荷程序.最后采用ANSYS瞬态动力计算得到屋盖结构的风振系数值,并分析出该类屋盖结构的风振系数与屋盖厚度之间的变化趋势.结果表明,谐波叠加法是模拟风荷载的有效方法,大跨度屋盖结构的位移风振系数值随厚度的减小而增大,其中跨中部位为受风荷载影响最为显著.数值算例验证了本文方法的正确性与有效性,为屋盖结构的抗风设计提供理论依据和工程参考意义.【期刊名称】《湖南城市学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(026)002【总页数】5页(P20-24)【关键词】谐波叠加法;有限元方法;厚度变化;穹顶结构;风振系数【作者】郑群圣;朱检【作者单位】永州市建设工程质量安全监督站,湖南永州 425000;中建五局装饰幕墙有限公司,长沙 410000【正文语种】中文【中图分类】O334.1大跨度空间结构广泛应用于国民建筑中．随着建筑技术水平的提升，以及新型材料的迅猛发展，使得屋盖自重愈发轻巧、跨度大幅增加，但存在柔性较大、阻尼小、自振频率较低等特征，从而风载属于各类大跨度屋盖结构必须考虑的控制荷载之一[1-2]．相比高层建筑而言，大跨度屋盖结构实用抗风设计理论及方法仍处于探讨阶段．在大跨度屋盖设计初期，少有工程师意识到风荷载的激励作用对结构影响之大，并常认为风产生的吸力有利于屋面结构．但基于种种大跨度屋盖结构因风损毁的事故表明：风在屋盖上产生的吸力，还有脉动风荷载于结构上所造成的振动，会对屋面造成巨大破坏．目前，随着屋盖厚度越来越轻薄化发展趋势，大跨度屋盖结构在风荷载作用下被破坏几率增大[3-4]．因此，对大跨度屋盖结构进行风振响应研究越来越重要，有必要考虑各种结构细节因素(屋盖厚度等)对大跨度屋盖结构风致响应的影响进行细致研究．本文利用有限元商业通用软件ANSYS对大跨度薄壳屋盖结构在时域内进行三维风振分析，通过FORTRAN平台编制基于谐波叠加法的脉动风载荷程序，通过脉动风压功率谱和Wiener-Khintchine定理，获取脉动风速时程样本的风压时程利用ANSYS中的瞬态动力分析计算大跨度薄壳屋盖结构的风振系数值，并通过风振系数值确定大跨度屋盖结构的最不利荷载部位．同时考虑了不同厚度影响下，风振系数的变化趋势，得出该类屋盖结构的风振系数随厚度变化的变化规律．为大跨度空间结构的抗风设计提供理论依据．目前，风致响应的分析方法主要有2类方法：频域法与时域法[4]．其中，频域法为将风压样本时程转化为风压谱，该过程采用FFT方法，其动力反应谱利用动力传递系数算取，最终结构的动力响应可通过随机理论计算．时域法将模拟的风压样本时程直接作用于研究对象进行时程分析，对其进行动力响应计算，经由结构动力响应进行统计方可算出风振系数．本文主要介绍时域法在ANSYS中的具体实现方法．其实现一般步骤为：(1)基于风速时程模拟理论，编制相应的程序模拟出风速时程，这个过程一般在MATLAB或FORTRAN编程实现；(2)风速样本时程通过脉动风压功率谱和定理转化为风压样本时程；(3)根据屋面结构的有限元离散化，将节点风压时程施加于屋面结构；(4)利用ANSYS中瞬态动力分析对屋盖结构进行时程分析，得到结构风振响应与风振系数．在工程实际应用中，通常将风荷载作为静力风(或称平均风)与动力风(或称脉动风)的共同作用[4]．平均风可作为静力或恒载考虑，而脉动风要用随机振动理论来处理，因此风的模拟主要是针对脉动风而言[5-6]．真实的脉动风场为多维多变量的零均值平稳高斯随机过程[7]，但在计算机模拟过程中通常将其简化为一维n变量零均值平稳高斯随机过程，其双边互谱密度矩阵为[6]按照Cholesky分解法，互谱密度矩阵可以分解为式中为H()w的共轭转置矩阵．对目标谱密度矩阵进行分解以后，根据Deodatis 理论，随机过程可以模拟为式中，的幅角．在工程中常用实函数来表达，因而互谱密度矩阵 0()S w为实对称矩阵[6]，分解谱矩阵H()w是实数矩阵，且是下三角矩阵，其幅角为0，当故式(3)为式中，N为上下频率范围之间总共频率段数．通过快速傅里叶变换技术，通常取为 2的整数次幂．jml为均匀分布于(0,2p)区间的独立相位角．Shinozuka引入了双索引频率来增大模拟样本周期，为功率谱密度频率区间为总共分为N段，频率增量为为截止频率，当值非常小接近于0而不计．式(4)为一系列简谐波的叠加，每个谐波分量的周期为可得最大周期为为谐波分量的最大周期即为样本周期．根据采样定理，时间 t的增量Dt需满足可避免模拟结果失真．由于谐波合成法风速合成过程十分耗时．运用快速傅里叶变换技术可极大缩减风场模拟的计算量，计算效率相应得到提高．将式(4)整理为其中，的余数．可用 FFT计算：由于大跨度屋盖结构横向、纵向、竖向跨度非常大，故模拟该类结构的脉动风，需考虑采用水平和竖直风速谱共同作用[7]．其中水平方向与竖直方向脉动风速谱分别采用 Davenport谱与Panofsky谱，其表达式为空间2点间的互功率谱密度由自谱密度函数与2点的空间相关系数共同决定．可以表示为其中，i、j两点的自谱密度函数；i、j两点的空间相关系数．空间相关系数采用Davenport的经验式为风速样本时程转化为风压样本时程．根据定理脉动风压功率谱的定义和，可以得到脉动风压功率谱和脉动风速功率谱的转换关系[6]，其转换关系为：在计算中，选择大连天座建筑艺术工程有限公司的工程实例：跨度D=40 m、半径R=20 m的薄壳屋盖(带加劲肋48个),加劲肋规格2d´40d=7.8´156 (mm2)，整个薄壳穹顶结构支撑在高为h=60 m的刚性支座上．其中ANSYS模型中壳体部分采用薄壳单元，加劲肋部分采用梁单元．壳体与加劲肋的密度分别为弹性模量均为E=215 GPa，泊松比均为．模型计算简图和约束情况如图3-图4所示；在计算中对几种不同尺寸的结构进行了计算分析，厚度取为可变参数如表1所示．根据工程算例中研究对象所处地理位置，应用FORTRAN软件平台编程模拟大连地区60 m高度处的风荷载．基本风速基本风压按大连地区选取．C类地面粗糙度，地面粗糙系数规范中，取地面粗糙度指数大气密度频率取样点数风速模拟时间为时间步长为0.2 s．图5(a)和(b)分别为屋盖跨中点水平与竖直脉动风速时程曲线．图6和图7分别为屋盖跨中中点功率谱密度函数检验和相关性检验．由图可得风速时程吻合良好，所得样本的精度满足工程计算．本文风荷载考虑平均风荷载与脉动风荷载，通过将平均风荷载和脉动风荷载工作用施加到五种不同厚度工况下屋盖结构屋面节点，选取通过薄壳体中心顶点的一组径向节点进行风振系数计算，风振系数公式为[7]本文中结构阻尼采用瑞利阻尼，经 ANSYS进行瞬态分析，计算得到所选取的径向节点的位移值以及位移响应均方根值，将其分别代入式(5)，得到风振系数值和风振系数平均值分别如图8和图9所示．从图9中可以看出，屋盖结构受其厚度影响最为显著．针对同样分析模型，当跨度相同，矢高相同，矢跨比相同时，随着屋盖厚度的增加，其结构的位移风振系数呈现逐渐减小的变化规律，即厚度的增加有利于结构的抗风．而风振系数在跨中部位出现了突变，同样说明了跨中部位为薄弱部位，在结构抗风设计时应着重考虑此部位，且明确结构中的最不利位置及荷载．(1)本文推导了模拟脉动风场的谐波叠加法，通过COMPAQ VISUAL FORTRAN 软件平台编制了风场模拟程序，并通过数值算例验证了基于谐波叠加法模拟所得风速时程样本的精度满足工程计算需要．(2)当屋盖结构在跨度为40 m，矢高为20 m时，其跨中部位受风荷载影响最为明显，针对该类屋盖结构设计时应着重考虑此部位最不利荷载．(3)当跨度、矢高一定时，该类屋盖结构风振系数呈现随其屋盖厚度减小而增大的变化趋势，即厚度的增加对结构的抗风是有利的．但是结构厚度的增加必将增加结构自身的重量，反而对结构自身的强度和结构的抗震能力有不利的影响，因此，针对该类大跨度屋盖结构的设计时，需要考虑风荷载的效应，且需要综合考虑各种因素之间的相互的影响．【相关文献】[1]任德斌, 魏欢, 贾洪涛, 等. 玻璃纤维增强水泥复合板的力学性能[J]. 沈阳建筑大学学报, 2008, 24(6): 1005-1008.[2]任德斌, 李楠, 杨丽丽, 等. 钢拱壳穹顶结构在集中荷载作用下随厚度变化应力趋势预测[J]. 沈阳建筑大学学报, 2010,26(2): 286-291.[3]黄本才. 结构抗风原理及应用[M]. 上海: 同济大学出版社,2001: 1-10.[4]张相庭. 结构风工程[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2006.[5]陆锋, 楼文娟, 孙炳楠. 大跨度平屋面的风振响应及风振系数[J]. 工程力学, 2002, 19(2): 52-57.[6]闫石, 郑伟. 简谐波叠加法模拟风谱[J]. 沈阳建筑大学学报,2005, 21(1): 1-4.[7]罗俊杰, 韩大建. 大跨度结构随机脉动风场的快速模拟方法[J]. 工程力学, 2008, 25(3): 1-6.。

·３８·土木工程学报２００６焦的相干函数考虑了沿跨度方向气动力之间的相关性能，在此基础上对一个拱形悬挑屋盖体育场结构进行分析［３】。

Ｓｕｚｕｋｉ（１９９５）将风洞试验得到的大跨度屋盖上非定常风压力输入有限元分析软件——ＡＤＩＮＡ中进行时程计算［引，采用了Ｎｅｗｍａｒｋ积分法计算结构的风致响应。

Ｕｅｍａｔｓｕ（１９９７，１９９９）利用模态力法研究平屋盖的风振响应舯】，计算屋盖结构的位移及弯矩，但仅考虑了第一阶模态的贡献。

本文以一实际工程结构为背景，介绍了大跨度屋盖结构非定常风荷载试验方法及抖振响应的计算方法。

为获得屋盖表面风压的时空特性，采用多通道测压系统扩大同步测压点的数目，对结构刚性模型上所有测点的风压进行了同步测量，以此为基础构造了用于频域计算的非定常气动力谱；进一步用ＣＱＣ法计算屋盖结构的风振响应，考虑了多模态及模态间的耦合影响。

最后对计算结果进行分析，得到了一些有价值的结论。

１风洞试验方法以上海铁路南站工程为背景来说明本文方法。

上海铁路南站工程主结构平面投影为圆形，中部呈圆锥状，墙体外周悬挑部分略为上翘（图１）。

整个屋面结构由１８根Ｙ形主梁支撑，主梁支撑在内外两圈柱子以及直径为２６ｍ的中心内压环上。

外柱以内屋盖为封闭结构，跨度２２４ｍ，屋顶最大高度４２．０ｍ；外柱的周边为悬挑部分，悬挑屋盖在水平面上的投影宽度为２１．４ｍ。

图１上海南站工程屋面Ｆｉｇ．１ＲｏｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＳｈａｎｇｈａｉＳｏｕｔｈＲａｉｌｗａｙＳｔａｔｉｏｎ风洞测压试验是在同济大学土木工程防灾国家实验室的ＴＪ一３大气边界层风洞中进行的。

刚性模型（图２）用有机玻璃和ＡＢＳ板制成，具有足够的强度和刚度。

模型的几何缩尺比为１１２００。

建筑所在的位置属于Ｂ类地貌，按照文献［７］的方法模拟Ｂ类风场，重点模拟了结构高度范围内的紊流特性。

同时试验还模拟了９６０ｍ直径范围内的周边主要建筑，以考虑风荷载干扰效应。