用Nataf变换的超高层建筑屋顶结构风荷载预测

鹿维丹，郝 燃

(大连大学，辽宁 大连 116622)

1 引言

风是自然界中一种比较常见的现象，也是空气在水平气压梯度力的作用下自然流动形成的。风的强度和力度过大会给人类的生命财产和生活造成损失，导致大风灾害的形成[1]。风对建筑屋顶结构引起的风荷载是建筑屋顶结构的重要设计荷载，如果风荷载在建筑屋顶结构设计时存在一定的不合理性，会影响建筑屋顶结构的抗风能力[2]。由于世界上的人口在不断增长，超高层建筑开始陆续出现，并且在第二次世界大战后得到快速发展。超高层建筑具有高耸化的特点，屋顶结构上相对比较高大和宽敞，对风荷载越来越敏感，风荷载是超高层建筑屋顶结构设计的主要控制荷载，因此也是超高层建筑屋顶结构设计计算中必不可少的一部分[3]。在国内的学术界研究中，并没有关于直接计算超高层建筑屋顶结构风荷载的方法，都是采用风洞试验来实现风荷载的计算。

徐春一等人[4]基于双向板计算对复杂体型大跨建筑抗风设计中存在的问题进行优化，采用数值模拟方法、风振计算以及刚性模型测压试验相结合的方式，分析了复杂体型大跨建筑的风荷载，为大跨建筑的结构设计提供了风荷载数值依据，采用数值模拟初步研究了大跨建筑屋盖风压，依据刚性模型测压试验，计算得到大跨建筑分区体型系数，利用动态风压时程，分析了大跨建筑的动态风振，实践显示，该研究方法能够很好地解决复杂体型大跨建筑风荷载的共性问题，具有广泛的应用特性；……