大型单立柱双面广告牌风荷载及风振响应分析-哈尔滨工业大学学报.PDF

第５０卷　 第６期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ５０ Ｎｏ６ 　 　 ２０ １８年６月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｊｕｎ． ２０１８ ＤＯＩ：１０．１１９１８／ ｊ．ｉｓｓｎ．０３６７⁃６２３４．２０１７０６０５０ 　 　 　 　 　 　 大型单立柱双面广告牌风荷载及风振响应分析 １ １ ２ 汪大海 ，李志豪 ，陈新中 （１．武汉理工大学 土木工程与建筑学院，武汉４３００７０；２．德克萨斯理工大学 土木与环境工程系，德克萨斯州拉伯克，ＴＸ ９４０９） 摘　 要：大型单立柱双面广告牌的风致破坏时有发生，为研究其在强风下的破坏机理，完善大型户外广告牌结构的抗风设计， 本文以典型的双面广告牌结构作为对象开展了两类模型风洞试验．首先通过刚性模型的面板测压风洞试验，分析了上部结构 平行面板方向、垂直面板方向和扭转荷载的风力系数随风向角变化规律，针对最不利工况，给出了沿面板长方向风压分布及 整体结构风力系数，以及垂直面板方向和扭矩风荷载功率谱的建议公式；通过气动弹性模型的高频天平测力风洞试验，研究 了双面柔性广告牌的基底力响应．综合静力刚性测压和动力气弹响应两阶段试验结果，给出双面广告牌垂直面板方向和扭转 风振响应的理论计算方法．计算表明：对垂直面板方向风荷载的理论计算，荷载谱需考虑气动导纳函数的影响，对于扭转荷载 谱，主要为湍流和漩涡脱落激励的贡献．气动阻尼对结构共振响应的影响非常显著．利用理论方法计算的风振响应与气弹动力 试验的结果吻合良好，可用于户外广告牌风振响应的计算． 关键词：广告牌；同步测压风洞试验；气弹模型；风荷载；风振响应 － － － 中图分类号：ＴＵ３１２．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１８）０６ ００３１ ０９ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｗｉｎｄ ｌｏａｄｓ ａｎｄ ｗｉｎｄ⁃ｉｎｄｕｃｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｌａｒｇｅ ｓｉｎｇｌｅ ｃｏｌｕｍｎ⁃ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｔｗｏ⁃ｐｌａｔｅ ｂｉｌｌｂｏａｒｄ １ １ ２ ＷＡＮＧ Ｄａｈａｉ ，ＬＩ Ｚｈｉｈａｏ ，ＣＨＥＮ Ｘｉｎｚｈｏｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｅｘａｓＴｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｕｂｂｏｃｋ，ＴＸ ９４０９，Ｕ．Ｓ．Ａ．） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｗｉｎｄ⁃ｉｎｄｕｃｅｄ ｄｅｓｔｒｏｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｗｉｎｄ⁃ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｏｕｔｄｏｏｒ ｌａｒｇｅ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｃｏｌｕｍｎ ｂｉｌｌｂｏａｒｄｓ，ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｗｉｎｄ ｔｕｎｎｅｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ ａ ｔｙｐｉｃａｌ ｔｗｏ⁃ｐｌａｔｅ ｂｉｌｌｂｏａｒｄ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｐｒｅｓｓｕｒｅ