建筑结构的风荷载技术

建筑结构的风荷载技术

一、风洞试验技术二、计算机分析技术三、计算风工程技术一、风洞试验技术1.2大跨度屋盖结构的风荷载1.3双塔楼高层建筑的风荷载

1.1风洞试验方法1.1风洞试验方法

目前用于结构风工程的风洞一般可分为两类。一类是试验段长度达20m~30m的边界层风洞，亦称为长风洞；另一类是航空风洞，这种风洞试验段较短，不足以形成大气边界层，因而需要在试验段入口处加设被动装置，如格栅、障碍物、挡板和尖塔等。1.1.1风洞简介图1.1香港科技大学的风洞平面图图1.2风洞中的被动装置1.1.2风洞模拟

A）风速剖面模拟离地面不同高度处的风速用指数规律描述：

在大气边界层风洞试验中，要求风洞内的风速剖面按一定的几何缩尺比等同于实际的风速剖面。

（1.1）图1.3风洞模拟的B类大气边界层风速剖面

B）湍流度模拟

大气边界的空气流动，有着无数强度不同的涡流，湍流度就是表征这种涡流强度特性的参数。国际风荷载标准ISO指出，在离地面高度30m处的大气湍流强度近似与地面粗糙度指数α相等。湍流度随地面高度的变化采用以下理论公式描述：

（1.2）图1.4风洞模拟的B类大气边界层湍流度剖面

C）试验结果1)风压系数风洞试验就是在利用在风洞与结构实物的无量纲数如风压系数相似来确定实物的风压值。模型试验中各测点风压系数的计算方法系按目前国内外风工程惯用的方法。

风压系数计算公式：

式中：是建筑物表面某测点i的风压系数； 是测点i的风压值； 参考点静压力值； 是参考点的风速。（1.3）2）体型系数与风压系数的转换

根据《建筑结构荷载规范》（GBJ5009-2001）的规定，在不考虑阵风脉动和风振效应时，作用在建筑物表面某一点“i”的风压计算公式为：

式中为标准地貌的基本风压；为i点的风载体型系数；为i点的风压高度变化系数。（1.4）而由风洞试验得出的风压计算公式为：

参考点处的风压高度变化系数，因此有，代入有：

对比式（1.4）与式（1.6）便可得体型系数与风压系数的转换公式：（1.5）（1.6）（1.7）3)风洞试验结果通过风洞试验，可得以下有关风荷载参数：1.各测点的风压系数、风压以及体型系数；2.局部体型系数和整体体型系数；3.结构最不利受风的位置；4.受风最不利的风向角；5.各测点的脉动风压；

1.2大跨度屋盖结构的风荷载随着科学技术的发展和建筑技术的进步，大跨屋盖结构越来越广泛地被应用于航站楼、大剧院以及足球运动场等大型公共建筑中。这些建筑通常采用自重小、柔度大的全钢结构作为屋盖的支撑体系，致使风荷载成为其主要的控制荷载，大跨结构的屋面遭强风破坏的例子时有报道。1.2.1平屋面的风压

平屋面作为屋盖结构最基本的形式，其风压分布可以作为一般大跨结构的参考。当风遇到平屋面尖锐的屋面棱角时，会形成流动分离，然后在分离层形成离散的旋涡，脱落于屋面下方的尾流中。当风向同分离线垂直时，会沿着分离线形成一个柱状涡；当风向与分离线倾斜时，会形成两个锥形涡。

图1.5柱状涡示意图图1三.6三锥三形涡三示意三图图1三.7三平三屋面三在柱三状涡三作用三下的三风压三系数三分布图1三.8三平三屋面三在锥三状涡三作用三下的三风压三系数三分布平屋三面的三风压三分布三特点三为：1.三在迎三风边三缘由三于受三柱状三涡或三锥形三涡作三用而三产生三极大的三负风三压；2.三在其三他区三域由三于尾三流作三用风三压较三小。因此三在平三屋面三的设三计中三，尤三其要三注意三由柱三状涡三和锥三形涡三产生三的极三大负三压区三，一三般屋三面板三及其三同主三体连三接件三的破三坏均三发生三于此三。1.三2.三2复杂三屋面三的风三压某航三站楼三，纵三向长三约1三90m，进深三约1三20m，高约三32m。航站三楼为三左右三对称三结构三，陆三侧面三为双三层式三立交三桥通三道，三空侧三有两三个椭三圆形三的登三机指三廊。三航站三楼屋三面连三绵起三伏，三变化三不一。对于三大跨三结构三，复三杂的三屋面三形状三对屋三面的三风压三分布三的影三响很三大，三现以三某航三站楼三为例三。图1三.9三某航三站楼三模型图1三.1三0三航三站楼三屋面三高度三示意三图（m）注：三图中三上三三角表三高度三极大三值，三下三三角表三极小三值0°图1三.1三1三航站三楼上三表面三在0º风三向的三风压三系数三分布图1三.1三2三航站三楼上三表面三在45º风三向的三风压三系数三分布45°可以三发现三以下三分布三特点三：在0º风三向，三较大三负压三等压三线的三形状三与屋三面轮三廓线三的形三状相三似，三尤其三在轮三廓线三的两三个缺三口处三风压三等压三线的三形状三基本三上等三同于三缺口三形状三。在45º风向，两三个锥三形涡三基本三上形三成。在尾三流区三，凸三出的三屋面（风三滑过三）呈三现局三部负风三压的最大值三，凹三进的三屋面呈现三局部负风三压的最小值三。风洞三试验三可以三准确三反应三复杂三屋面三的风三荷载三分布三，因三此对三于重三要的三建筑三物宜三采用三风洞三试验三确定三风荷三载。1.三2.三3三四周三敞开三的体三育场三屋面体育三场挑三篷为三敞开三结构三，上三下表三面均三受风三作用三，因三此采三用风三压合三力来三表示三挑篷三结构三所受三的总三风载三：Cpu(t三)，Cpd(t三)分别三对应三测点三上、三下表三面的三风压三系数三时程三。（1三.8三）合成三风压三系数三时程三的统三计值三计算三：风对三挑篷三的整三体作三用主三要是三向上三的升三力作三用，三引入总三体升三力系三数CF概念三：A为挑三篷的三整体三面积三，α为测三点表三面的三法线三方向三。（1三.9三）（1三.1三0）（1三.1三1）某体三育场三实例：某体三育场三东西三看台三等高三，两三侧罩三棚对三称布三置，三看台三和罩三棚均三采用三由东三西中三轴线三向南三北两三侧跌三落的三方式三。东三西向三长约20三0m，南北三向长三约22三0m，建筑三面积17三91三0m2，可容三纳观三众20三00三0人。挑篷三采用三轻钢三结构三，支三撑于三钢筋三混凝三土立三柱上三挑篷三各处三沿轴三线方三向均三有10º朝三外的三排水三坡度三，挑三篷的三最高三处为三26三.8m。在距三体育三场边三缘约三50m处，三有一三座小三山包三，其三最高三处约三为5三0m。图1.三13三温三岭市体育三场风三洞试三验模三型图1.三14西看三台剖三面简三图图1三.1三5三体育三场风三向角三及干三扰体三示意三图A）单体三建筑三的风三压和三升力三（以R挑篷三为例三）90°上表三面下表三面合力图1三.16三9三0º下R挑篷三风压三系数三分布90三º风三向角三下挑三篷：1.三上表三面呈三现很三大的三负压三，并三由迎三风方三向向三背风三方向三递减三，是三由于三沿挑三篷的三迎风三迹线三产生三气流三分离三所致三。2.三下表三面可三以观三察到三明显三的兜三风效三应，三主要三是看三台与三挑篷三形成三相对三较封三闭的三空间三，使三气流三受阻三，形三成正三压。3.三风压三合力三的大三小与三上表三面接三近，三仅比三上表三面略三大，三而分三布模三式也三几乎三相同三。图1三.1三7三各风三向角三下R挑篷三的升三力系三数可以三发现三：1.三上表三面的三升力三系数三全为三负值三，风三向角三在0三º和三18三0º三时升三力达三到最三小值三。2.三下表三面的三升力三系数三有正三有负三。风三向在三0º三与1三80三º之三间为三正，三在1三80三º与三36三0º三之间三为负三。3.三风压三合力三，整三体表三现为三向上三的升三力作三用。三在0三º与三18三0º三之间三，“三上吸三下顶三”三，为三大的三升力三系数三。在三18三0º三和3三60三º之三间，三上下三表面三风压三抵消三，升三力系三数较三小。4.三所有三的风三向角三下，三上表三面的三升力三系数三比下三表面三大出三许多三，风三压合三力主三要是三由上三表面三的风三压控三制。三.B）考虑三山体三的干三扰作三用图1.三18有、三无干三扰下R挑篷三上下三表面三的升三力系三数图1.三19有、三无干三扰下R挑篷三风压三合力三的升三力系三数定义三风向三角：0º－三10三5º三之间三，干三扰体三位于R挑篷三的下三方，三称为三下游三位置三；12三0º三－1三95三º之三间，三干扰三体位三于R挑篷三的右三侧，三风从三两者三中间三穿过三，称三为平三行位三置；21三0º三－3三60三º之三间，三干扰三体位三于R挑篷三的上三方，三称为三上游三位置三。图1三.2三0R挑篷三上干三扰因三子的三分布注：三干扰三因子IF为有三无干三扰体三时升三力系三数之三比表1三.1R挑篷三的升三力系三数随三干扰三体位三置的三变化结论三：对于三临近三的挑三篷，三干扰三体在三上游三时减三少风三对挑三篷的三升力三作用三；在三平行三位置三增加三对挑三篷的三升力三作用三，在三下游三时减三少对三挑篷三的升三力作三用。干扰三体的三形状三与位三置很三大影三响了三待测三建筑三物上三的平三均风三压与三脉动三风压三，因三此对三于简三单干三扰情三况可三参考三过去三的结三论和三经验三予以三处理三，但三是对三于复三杂情三况最三好采三用风三洞试三验方三法来三确定三。1.三2.三4已完三成的三大跨三结构三的风三洞试三验（1三）体三育场三馆：三台州三体育三中心三体育三场和三游泳三馆、湖州三体育三馆、三嘉兴三体育三场、三温岭三体育三场等（2三）机三场航三站楼三：宁三波机三场、三青岛三流亭三机场三航站楼三、井三冈山三机场三、重三庆江三北机三场等（3三）展三览中三心：三安徽三国际三会议三中心三和上三海明三珠会议三展览三中心三等（4三）文三化活三动中三心：三杭州三大剧三院、三绍兴三艺术三中心三、西湖三文化三广场三等（5三）交三通运三输中三心：三杭州三客运三中心三站等图1三.2三1三台州三体育三中心三主体三育场三建筑三模型图1三.2三2三台州三体育三中心三主体三育场三风洞三试验三模型图1三.2三3三台州三体育三中心三游泳三馆风三洞试三验模三型图1三.2三4三湖三州体三育馆三风洞三试验三模型图1三.2三5三嘉兴三体育三场风三洞试三验模三型图1三.2三6三温岭三体育三场风三洞试三验模三型图1三.2三7三青三岛流三亭机三场航三站楼三风洞三试验三模型图1三.2三8三重三庆江三北机三场风三洞试三验模三型图1三.2三9三井三冈山三机场三风洞三试验三模型图1三.3三0三上海三明珠三会议三展览三中心三风洞三试验三模型图1三.3三1三绍三兴艺三术中三心风三洞试三验模三型图1三.3三2三杭州三大剧三院风三洞试三验模三型图1三.3三3三西湖三文化三广场三风洞三试验三模型图1三.3三4三杭州三客运三中心三站风三洞试三验模三型1.三3三双塔三楼高三层建三筑的三风荷三载双塔三楼高三层建三筑由三于具三有优三美的三建筑三造型三和较三高的三土地三使用三率，三是一三种较三常见三的高三层建三筑形三式。三由于三双塔三之间三风通三道变三窄而三产生三的狭三缝效三应以三及两三个塔三楼的三相互三气动三干扰三，致三使该三类建三筑的三风荷三载变三得非三常复三杂。现在三常用三的结三构设三计软三件如PK三PM、SA三TW三E等，三结构三的风三荷载三主要三是通三过基三本风三压和三一个三整体三的体三型系三数来三干预三，但三是不三能在三同一三结构三层上三分面三或者三分区三域输三入体三型系三数。双塔三楼建三筑的三风洞三试验三可以三给出三各个三风向三下双三塔楼三的风三压分三布，三但是三由于三各个三测点三是分三散的三，难三于直三接把三风洞三试验三的结三果输三入到三设计三软件三中。高层三建筑三结构三，一三般由三两向三正交三的柱三网构三成，三通常三把水三平荷三载在三这两三个方三向上三进行三分解三，以三便于三内力三计算三。对三于风三荷载三，迎三风面三和背三风面三的合三力三为式中三、三为三迎风三面和三背风三面的三体型三系数三，三为三迎风三方向三上的三整体三体型三系数三，三为三风压三高度三系数三，三为三基本三风压三。（1三.1三2）工程三设计三软件三中如PK三PM、SA三TW三E等，三采用三的体三型系三数就三是上三式定三义的三整体三体型三系数三。实际三上风三荷载三合力三相当三于顺三风方三向上三的风三载合三力，三即考三虑在三同一三高度三截面三上布三置的三所有三测点三，其三所测三得的三风压三按面三积积三分并三沿纵三向和三横向三分解三，求三得这三两个三方向三上的三合力三如果三在风三洞试三验中三求出三某个三方向三的合三力，三反过三来就三可以三推算三出该三方向三上的三整体三体型三系数三。根据三风洞三试验三原理三，可三得某三测点i的风三压计三算公三式为式中三为三风洞三试验三所得三的i点的三风压三系数三，三为三参考三点风三压，三为试三验参三考点三高度三所对三应风三压高三度系三数。（1三.1三3）对于三某个z高度三的塔三楼截三面，三沿外三轮廓三布置n个测三点，三则单三位高三度上三沿纵三向和三横向三的合三力为式中三，三分别三为塔三楼建三筑纵三向和三横向三的风三荷载三合力三，三为测三点的三法向三与纵三向的三夹角三，三为三测点i控制三的水三平方三向上三的长三度。（1三.1三4）（1三.1三5）式中三、三分别三为纵三向和三横向三的整三体体三型系三数，三、三分别三为纵三向和三横向三的参三考长三度，三可取三塔楼三建筑三在纵三向和三横向三上的三迎风三面宽三度。（1三.1三6）（1三.1三7）对称三双塔三楼建三筑的三实例某对三称双三塔楼三为2三8层三建筑三，总三高度三为1三13三.4m，结构三层最三高处三为9三9.三9m。由于三该双三塔楼三建筑三的对三称性三，取三其中三的一三个塔三楼布三置测三点，三分别三在23m、43三m、63三m、80三m、95三m高度三处布三置相三同的三测点三，图1三.3三5三双塔三楼立三面示三意图图1三.3三6三双塔三楼测三点及三风向三角示三意图风压三合力三的计三算图1.三37纵向三合力Fa沿风三向角三分布图1.三38横向三合力Fc沿风三向角三分布结论三：纵向三合力三，关三于9三0°三和2三70三°风三向对三称，三横向三合力三关于三0°三和1三80三°风三向角三对称三。纵向三和横三向合三力，三各高三度截三面上三的风三压合三力值三相差三不大三。纵向三合力三，最三大值三不是三出现三在9三0°三和2三70三°风三向，三而是三出现三在2三25三°和三31三5°三风向三，说三明了三双塔三结构三的相三互干三扰作三用。整体三体型三系数三的计三算图1.三39纵向三体型三系数μsa沿风三向角三分布图1.三40横向三体型三系数μsc沿风三向角三分布图1.三41平均三整体三体型三系数三沿风三向角三分布注：三平均三整体三体型三系数三为沿三高度三方向三取算三术平三均。结论三：纵向三体型三系数三的最三大值三在22三5°和31三5°风三向，三横向三体型三系数三的最三大值三在0°和18三0°风三向。规范三给出三的矩三形截三面高三层建三筑的三整体三体型三系数三为1.三3。对三照上三图，三由风三洞试三验结三果反三算的三平均三整体三体型三系数三较规三范数三据为三小，三主要三是由三于未三考虑三整个三受风三面上三风压三分布三不均三匀，三同时三规范三中的三数据三一般三均有三一定三的富三余度三。由于三高层三结构三上风三压分三布的三不平三均，三风会三对高三层结三构会三产生三扭转三作用三，扭三矩：其中Di是扭三力臂三，为三测点三到扭三心的三距离三。扭矩三的计三算（1三.1三8）图1.三42扭矩T沿风三向角三分布结论三：在90°和27三0°风三向，三由于三对称三性，三扭矩三接近三于零三，同三时关三于90°和27三0°风三向反三对称三。在0°和18三0°风三向，三扭矩三达到三最大三值。扭矩三的处三理方三法，三在设三计中三直接三考虑三或采三用等三效扭三矩荷载三进行三处理三。已完三成的三双塔三楼风三洞试三验：萧山三国际三商务三中心三、舟三山新三露亭三花园三、合三肥政三务中三心等图1三.4三2三萧山三国际三商务三中心三立面三图图1三.4三3三合肥三政务三中心三风洞三试验三模型图1三.4三4三舟山三新露三亭花三园立三面图二、三计算三机分三析技三术建筑三结构三的风三荷载三计算三常有三的方三法是三采用三风振三系数三乘以三平均三风压三的方三法。对于三高层三建筑三，其三风振三系数三的计三算理三论是三相当三成熟三的，三规范三也给三出了三详细三的公三式和三图表三予以三查询三。对于三大跨三度屋三盖结三构屋三面的三风振三系数三计算三，而三适用三于现三有规三范的三基于三悬臂三梁理三论也三不再三适用三于大三跨度三屋盖三结构三，而三规范三也没三再对三大跨三结构三提出三风振三系数三的计三算方三法。2.三2三频域三分析三法2.三1三时域三分析三法对于三大跨三度屋三盖结三构屋三面的三风振三系数三计算三，如三果采三用基三于有三限元三的计三算机三分析三方法三，就三可以三算出三结构三的响三应，三因而三也可三以得三出用三于结三构整三体计三算的三风振三系数三。其三方法三可分三为时三域分三析法三和频三域分三析法三。2.三1三时域三分析三法一般三用于三线弹三性结三构时三程响三应分三析有三差分三法、三线性三加速三度法三、Wi三ls三on法和Ne三wm三ar三k法等三。下三面采三用差三分法三求解三。大跨三度屋三盖结三构在三风荷三载作三用下三的振三动方三程为三：(2三.1三)2.三1.三1三时域三法的三求解三理论三理论式中三各阶三微分三可以三用中三心差三分表三示为三：(2三.2三)(2三.3三)其中t为均三匀的三时间三步长三，、三、三为t时刻三及其t前、三后时三刻的三节点三位移三。将上三述差三分式三代入三，可三整理三为一三个递三推公三式：(2三.4三)其中三为t时刻三的节三点荷三载列三阵。三代入三有：(2三.5三)其中(2三.6三)(2三.7三)求得三结构三的[M]、三[C]、三[K]和三之三后，三如已三知t时刻三及t-t时刻三的节三点位三移，三就可三以按三（2三.7三）推三出t+t时刻三的节三点位三移；三而后三又可三以推三出t+2t、t+3t，…各时三刻的三节点三位移。2.三1.三2三大跨三屋盖三结构三风振三系数三的求三解风荷三载时三程的三获得三：实际三上风三洞试三验时三程可三以很三好地三反映三某测三点处三实际三的风三压脉三动情三况，三因此三直接三采用三风洞三试验三时程三作为三脉动三风荷三载。在制三作风三洞试三验模三型时三，测三压点三布置三于上三弦节三点，三对未三布置三测点三的上三弦节三点的三风压三值取三临近三的测三压点三数据三做内三插处三理。由于三测压三点较三密，三内插三得出三的风三荷载三时程三与实三际相三符。三网架三上弦三节点三的风三荷载三时程三乘以三其附三着面三积，三作为三点荷三载作三用于三上弦三节点三。风振三系数三的求三得：在计三算得三响应三时程三后，三计算三屋盖三结构三得位三移风三振系三数或三内力三风振三系数三。以三位移三风振三系数三作为三风效三应参三数，三为节三点的三静动三力位三移的三总和三与三静位三移三的三比值三：式中三，三为三节点三竖向三位移三响应三均方三根，三为三峰值三因子三，一三般取三3.三5。(2三.8三)2.三1.三3三风振三系数三求解三实例台州三体育三中心三主体三育场三屋盖三采用三四角三锥体三系，三四周三为钢三环梁三，网三壳分三别用8根巨三型立三柱支三撑，三每根三立柱三用8条钢三索拉三住网三壳。采用AN三SY三S软件三进行三有限三元建三模计三算，三模型三具体三参数三如下三：1.三上三下弦三和腹三杆采三用3-D三Sp三ar单元，三共86三11个单三元；2.三钢三环梁三采用3-D三El三as三ti三c三Be三am单元三，共21三8个单三元；三3.三拉三索采三用Te三ns三io三n-三o三nl三y三Sp三ar单元三，共64个单三元。共88三93个单三元，三节点25三22个，三基频三率为1.三88Hz。图2三.1三台三州体三育中三心主三体育三场的三建筑三模型图2三.2三体育三场测三点布三置和三风向三角示三意图图2.三3体育三场的三有限三元模三型0º风三向下三的结三论：计算三其平三均值三和方三差，三发现三屋盖三外侧三的位三移值三不大三，屋三盖内三侧位三移值三达到三最大三，响三应的三均方三根与三平均三值的三分布三很相三近，可给三出了三上弦三节点三的风三振系三数，三设计三时可三偏安三全地三取整三体位三移风三振系三数为1.三6。图2.三4屋盖三上弦三节点三竖直三响应三的平三均值三（厘三米）图2.三5屋盖三上弦三节点三竖直三响应三的均三方值三（厘三米）图2.三6屋盖三上弦三节点三的风三振系三数已完三成的三风振三系数三计算三有：台州三体育三中心三主体三育场三、广三州白三云机三场机三库、三广州三会展三中心三等图2三.7三广州三新白三云机三场机三库风三向角三示意三图图2三.8三机库ZO三NE三12区钢三架的三有限三元模三型注：三节点三数5三28三5个三，单三元数三15三25三7个表2三.1ZO三NE三12区钢三架各三风向三角下三的风三振系三数值图2三.9ZO三NE三31区钢三架的三有限三元模三型表2三.2ZO三NE三31区钢三架各三风向三角下三的风三振系三数值图2三.1三0ZO三NE三32区钢三架的三有限三元模三型表2三.3ZO三NE三32区钢三架各三风向三角下三的风三振系三数值图2三.1三1三广三州国三际会三展中三心风三洞试三验照三片图2三.1三2三广州三会展三中心三风洞三试验三风向三角示三意图图2三.1三3三展三览厅三屋盖三钢结三构有三限元三模型图2三.1三4三展览三厅屋三盖分三块示三意图表2三.4三展三览厅三第5三块屋三架在三各个三风向三角的风振三系数三值表2三.5三展览三厅在三0º三风向三角下三第1三～第三5块三屋架风振三系数三值图2三.1三5三东三入口三钢架三的有三限元三模型图2三.1三6三东三入口三钢架三风振三系数三分块三示意三图通过三分析三发现三，两三个相三邻支三撑之三间的三风振三系数三值比三较接三近，三故分三区给三出风三振系三数值三。表2三.6三东三入口三钢架三各区三的风三振系三数2.三2三频域三分析三法由于三大跨三网架三屋盖三结构三频率三密集三，阻三尼较三小，三结构三较柔三，对此三类结三构的三风振三响应三计算三必须三考虑三高阶三振型三的影三响，三但是如果三采用三常规三的模三态叠三加法三进行三计算三，很三难确三定到三底该三取多三少阶三模态三才能三得到三比较三满意三的结三果。因此三通过三背景三模态三法从三能量三角度整体三考虑三结构三的振三动特三性从三而反三映结三构的三高阶三模态三对振三动的三贡献2.三2.三1三基本三理论风致三动力三位移三响应三的标三准偏三差可三以表三示成三：其中三，三和三分三别为三结构i节点三背景三响应三和共三振响三应的三标准三偏差三。三为三节点i上考虑三风压三脉动三和空三间相三关性三的风三振动三力系三数：(2三.9三)(2三.1三0)结构三的脉三动响三应：拟静三力风三荷载三作用三下，三网架三结构三的平三衡方三程为三：为拟三静力三风荷三载向三量为对三角阵三，三为其三元素三，三为三负荷三面积三，三为三体型三系数三，三为风三高系三数，三为三空气三密度三，三为基三本风三速。三为三拟静三力随三机风三速向三量。(2三.1三1)(2三.1三2)(2三.1三3)经过三整理三计算三可得三：为表三面阻三力系三数。两边三转置三相乘三再取三期望三值，三得位三移协三方差三矩阵三：相对三应该三模态三的的三圆频三率为三：(2三.1三4)(2三.1三5)(2三.1三6)(2三.1三7)2.三2.三2三频域三法的三计算三实例图2.三17三台州体育三场的三有限三元模三型和三分块三示意三图表2三.7三体育三场屋三盖的三背景三模态三频率表2三.8三27三0°三竖向三分块三位移三风振三系数三及与三时程三法比三较结论三：模态三分析三法根三据模三态对三系统三应变三能的三贡献三，取三背景三位移三响应三作为三脉动三风下三结构三的综三合贡三献模三态,三可以三考虑三到高三阶模三态的三影响三，弥三补了三通常三使用三的模三态叠三加法三不知三道如三何选三取几三阶模三态进三行的三叠加三的不三足。计算三方便三，计三算结三果基三本能三反映三出结三构的三风振三特性三，但三是不三能考三虑非三线性三的影三响。三、三计算三风工三程技三术计算三风工三程（Co三mp三ut三in三g三Wi三nd三E三ng三in三ee三ri三ng三）简称CW三E，其核三心内三容是三计算三流体三动力三学（Co三mp三ut三at三io三na三l三Fl三ui三d三Dy三na三mi三cs三）,简称CF三D。计算三风工三程（三数值三风洞三），三相对三于风三洞实三验的三优点三：可以三按照三实尺三模型三计算三，避三免了三风洞三实验三只能三进行三缩尺三实验三的不三足；成本三低，三速度三快；资料三完备三；计算三风工三程在三城市三和土三木工三程领三域是三发展三最快三的，三已经三由基三础研三究进三入应三用阶三段：1.三绕三钝体三（建三筑结三构或三桥面三板）三的速三度和三压力三场的三分析三；2.三绕三建筑三物近三地面三的步三行风三问题三研究三；3.三城三市和三区域三气候三分析三；4.三市三区户三外气三候分三析；5.三绕三建筑三物或三城区三大气三扩散三分析三；6.三绕三人体三的温三度和三速度三场分三析；7.三流三体和三结构三的耦三合分三析；计算三风工三程的三发展三现状土木三工程三研究三的重三点是三钝体三（bl三uf三f三bo三dy三）空气三动力三学,三钝体三周围三的流三场很三复杂三包括三了撞三击，三分离三，再三附，三环绕三和旋三涡等，计算三风工三程几三乎包三含了三当今三世界三上公三认的三最困三难的三有关三计算三流体三力学三的内三容。计算三风工三程是CF三D的重三要内三容气流三在大三气边三界层三中的三流动三属湍三流（tu三rb三ul三en三ce三）,湍流三又称三紊流三。湍三流很三难给三出一三个完三整明三确的三定义三，通三常将三具有三大小三不等三的旋三涡的三流动三称为三湍流三，大三涡从三主流三中获三得能三量，三旋涡三运动三使旋三涡拉三伸而三不断三分解三为小三涡，三小涡三的流三动处三于高三频的三运动三状态三，流三动的三瞬时三速度三在时三间和三空间三上都三处于三高度三的不三规则三的剧三烈脉三动，三高度三随机三，将三能量三耗散三。湍流三及其三数值三模拟三方法1.三直三接模三拟（di三re三ct三n三um三en三ca三l三si三mu三la三ti三on三,D三NS三）用三三位非三稳的na三vi三er三-s三to三ke三s方程三进行三直接三的数三值计三算，三需要三很小三的时三间和三空间三步长三，需三要计三算代三价极三大，三难以三用于三工程三数值三计算三。湍流三的模三拟方三法2.大涡三模拟三（la三rg三e三ed三dy三s三im三ul三at三io三n,三LE三S）大涡三从主三流中三获得三能量三，旋三涡运三动使三旋涡三拉伸三而不三断分三解为三小涡三，小三涡的三流动三处于三高频三的运三动状三态，三流动三的瞬三时速三度在三时间三和空三间上三都处三于高三度的三不规三则的三剧烈三脉动三，高三度随三机，三将能三量耗三散。具体三的计三算模三型Ze三ro三-E三qu三at三io三n三Mo三de三lsOn三e-三Eq三ua三ti三on三M三od三el三sSp三al三ar三t-三Al三lm三ar三asTw三o-三Eq三ua三ti三on三M三od三el三s(工程三应用三最多三的模三型)St三an三da三rdk-三eRN三Gk-三eRe三al