台风激励下海口市某高层建筑模态参数识别

作     者：胡佳星 李正农 王澈泉 段晓农 沈义俊 HU Jiaxing;LI Zhengnong;WANG Chequan;DUAN Xiaonong;SHEN Yijun

作者机构：湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南长沙410082 海南大学土木建筑工程学院海南海口570228 华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 

出 版 物：《建筑结构学报》 (Journal of Building Structures)

年 卷 期：2020年第41卷第2期

页      面：71-82页

核心收录：

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51678233 51478179) 

主　　题：高层建筑 台风实测 动力响应 模态识别 基频 阻尼比 

摘      要：对2014-2017年期间一栋由4根巨柱支撑、高108 m的32层塔楼在台风影响下的楼顶风场和动力响应进行同步监测,获得台风威马逊、海鸥、彩虹、莎莉嘉和卡努影响下该楼顶部的风速、风向和不同楼层沿长、短轴向的加速度响应时程,分析了加速度响应的时域和频域特性,采用ERA-NExT、RDT、有限元法识别了实测高层建筑的模态参数,研究了与加速度幅值相关的模态频率和阻尼比。统计结果表明:强风作用下高层建筑模态频率低于静风状态下的模态频率,当加速度均方根小于10 mm/s^2时,顺、横风向前三阶模态频率随加速度幅值增大而减小,顺风向前三阶模态阻尼比随加速度幅值增大而增大;当加速度均方根大于10 mm/s^2时,顺、横风向前三阶模态频率减小速率逐步减小,顺风向前三阶模态阻尼比未出现明显增大。当峰值加速度达到最大时,沿长、短轴向一阶模态阻尼比约为2. 0%、1. 9%,相比静风状态下前三阶模态频率下降了约11%、12%、10%,并提出了考虑相对加速度幅值(加速度均方根与测点离地高度比值)参数影响的高层建筑基频预测公式,为台风多发区域高层建筑基频的估算提供参考。