土木工程结构风场实测研究

一、土木工程结构风场实测的作用

随着世界上建筑技术的飞速发展，大跨结构的跨度及高层建筑的高度能体现出一个国家的经济实力。在改革开放之后，我国的空间结构、大跨结构及高层建筑的技术水平有了长度发展。当前对于建筑威胁最大的是风灾，尤其是出现在我国华南及东南沿海的台风，经常会造成死亡人数过百，房屋倒塌及损坏达数十万，直接造成的经济损失达数百亿人民币。随着建筑材料、施工技术及结构体系的进步，大跨结构的跨度、高层结构的高度及空间结构跨度在日益增加，使得工程结构具有了质量轻、阻尼低及柔度高等特点。低阻尼及高柔度的特点可以显著增强结构风致动力响应，而如何提高结构风的灵敏性成为了设计结构工程的重要问题。当前研究土木工程抗风能力的首要方法是进行风洞试验，风洞试验在研究抗风理论及设计工程结构中具有至关重要的作用。在研究结构抗风时最重要的基础性工作是进行现场实测。在一些极端条件下，如台风等，采用现场实测能对土木工程结构设计的有效性及准确性进行验证，提供研究抗风理论及修订设计的重要资料，并提供重要依据给控制风致震动。在进行现场实测时，比较风洞试验数据与风场特性及风致震动响应，有利于改进并发展风洞试验的技术。

二、当前研究土木工程风场实测的进展

进行土木工程风场实测主要包括大跨桥梁、高层建筑及大跨空间结构等的风速、风致震动响应及风速分布特征的测量。

1.国内的相关进展

在我国国内实施土木工程结构风场的实际测量过程中，主要是对于高层建筑以及这些建筑在实际的建设过程中出现的较高结构进行了较为良好的了解。但是仍然需要注意的是在实际的实施测量的过程中，在对于风洞试验的相关数据方面仍然无法较好的完善。在国外的一些研究中显示，通过使用双曲冷却塔脉动风压的功率谱密度实施相应的增加，并通过使用跟方差压力的分布压力函数来进行计算，通过使用结构动力响应的相关数据分析，就能够对于这种情况进行相应的解决。在临床上能够显示，这种研究方式能够对于风洞试验的数据起到较好的补充以及完善的作用。

2.国外研究进展

国外在对于土木工程结构风场的实际测量研究过程中，主要是对于高层建筑的实际风压以及风的震动情况导致的响应问题进行了相应的研究。在实际的研究过程中能够发现，内外的风压以及在实际测量过程中出现的烟道效应，会极大的导致在对于土木工程结构风场的测量造成较大的影响。目前在日本已经对于这种情况进行了较多的研究，在实际的研究中取得了较好的研究效果。

作者：孙玉钊 单位：安徽新华学院