1．目的及意义

风荷载是高层建筑特别是超高层建筑的主要侧向荷载之一，高层建筑在风荷载作用下遭到破坏的工程事故在近代中外都出现过，结构抗风分析是高层建筑设计计算的一个重要环节。随着我国经济建设快速发展，我国各地打量兴建高层建筑，高层结构建筑想更高更柔低阻尼轻质量的方向发展，其对风荷载也越来越敏感，风荷载逐渐成为控住高层建筑安全性舒适性和经济性的重要因素。

结构体型对风荷载有重要影响，确定风荷载的最精确观测是建立在原型结构上的，为了得到更一般的结论，必须研究所有重要参数的影响，然而这在实践中是不可能的，因此，确定风荷载最适当的方法就是进行结构模型风洞试验，风洞是指在一个管道内，用动力设备驱动一股速度可控的气流，用以对模型进行空气动力试验的一种设备，风洞试验的基本原理是相对性原理和相似性原理，一般来说高层建筑的迎风面积比较大，如果有要做到实际尺寸的模型来进行风洞试验，其动力消耗是惊人的，根据相似性原理，可以将高层建筑做成几何相似的小尺度模型。

19世纪后期风洞的出现为研究建筑结构风效应提供了良好的试验条件和研究手段，1950年美国华盛顿州立大学法库哈森教授为了探究塔科马海峡大桥发生风振坍塌事故，进行了优势以来第一个全桥气弹性模型风洞试验，成功的呈现了塔科马海峡大桥风毁事故，结构风洞试验开始成为结构抗风设计和检验的重要手段而得到普遍发展。我国风工程研究比较晚，20世纪70年代开始在高层建筑上进行风压观测，1984年北京大学建成了我国首座长试验段大气边界层风洞，经过近30年的长足发展和不懈努力，我国结构风洞试验技术已进入与世界同步的轨道，我国能有现在的风工程研究水平，和众多学者的努力是分不开的，尤其是北京大学教授孙天风是我国风工程研究的先驱，从20世纪70年代便开展了风工程的研究，为我国结构风工程研究做出了不可磨灭的贡献。

高层建筑，高耸结构，大跨桥梁，大跨空间结构等结构大量兴建刺激了风洞试验的快速发展，同时风洞试验技术的进步也促进者各种形式的结构发展，二者是相辅相成，互相促进的，时至今日，结构风洞试验还存在这不足和有待提高的地方。

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2. 研究的基本内容与方案

{title} 评估超高层建筑风荷载及风致响应的主要方法为风洞试验。本研究将对超高层建筑风效应的风洞试验方法进行系统地研究，以某超高层建筑为工程背景开展风洞试验，详细地评估超高层建筑风荷载及风致响应的变化规律。 风洞试验是开展风振研究与抗风设计的重要基 础。风与结构相互作用十分复杂 ,在理论上还 不能建立完善的数学模型来描述实际风工程问题;在 现行的建筑结构荷载规范中没有明确直观的方法确 定一些复杂结构的风荷载。通过风洞试验 ,可以确定作用在工程结构 上的风荷载与体型系数 ,从而提出简便合理、 安全可 靠的结构设计方案。风洞试验的理论基础是相似准则 。在模型 与实物几何外形相似的基础上 ,若风洞模拟试验的对 数衰减数、 弹性数、 密度比数、 重力数、 Reynolds 数与实 际情形相同 ,则满足一定长度缩尺比、 速度缩尺比、 密 度缩尺比条件下的试验模型的响应与实际结构的响 应相同或成比例。在常规实验条件下 ,风洞中还不能 完全复现真实条件下气流的运动状况。当测定结构物壁 面的风速与风压分布时 ,一般采用刚性模型。风洞中 尖塔、 挡板、 栅格、 粗糙元、 湍流度调节器、 紊流主动发 生器等若干装置组合 ,可以比较精确地模拟自然风的 紊流特性。目前 ,超声风速仪、 热线扫描仪、 机械扫描 阀测压系统、 电子扫描阀测压系统、 位移传感器等是 风洞模拟试验数据的主要采集设备。3. 参考文献

1.中华人民共和国国家标准:建筑结构荷载规范GB5009-2012

2.贺得馨. 风工程与工业空气动力学. 北京: 国防工业出版社, 2006

3.埃米尔·希缪, 罗伯特·H·斯坎伦. 风对结构的作用——风工程导论. 刘尚培, 项海帆, 谢霁 明译. 上海: 同济大学出版社, 1992

4.克莱斯·迪尔比耶, 斯文·奥勒·汉森. 结构风荷载作用. 薛素铎, 李雄彦译.北京: 中国建筑工程出版社, 2006

5.张相庭. 结构风工程－理论·规范·实践. 北京: 中国建筑工程出版社, 2006

6.张相庭.风工程力学研究最新进展和 21 世纪展望[A]. 21 世纪工程技术的发展对力学的挑战[M]. 上海 :上海交通大 学出版社 ,1999 ,331 - 352 17