随着现代科学技术和经济的迅速发展,格构式高耸结构,如电视塔、微波通讯塔和输电塔,应用越来越广泛。这些结构在社会和人们的日常生活中发挥了日益重要的作用。此类结构由于其高、柔的特性使得它在风荷载的作用下结构动力响应影响愈来愈受到人们的重视,但对于此类结构的风振响应研究有待深入,结构气动阻尼在结构风振响应中起重要作用,但至今缺乏研究。本文针对格构式的风振响应问题,在以下三个方面做了探讨研究: 第一,详细介绍了本次格构式塔架的气弹模型风洞试验,包括风场的模拟、模型的制作和试验方法。并对试验数据进行处理,分析模型振型对顶端加速度响应的作用机理,计算模型顶部顺风向、横风向的加速度响应均方根值,并分析加速度响应均方根值随风速和风向角的变化规律。 第二,格构式塔架气动阻尼的确定,判定结构阻尼的方法很多,各有其优缺点,而经验模态分解方法被认为是目前提取数据序列趋势或均值的最好方法,并且能够客观地处理非线性问题。本文联合采用经验模态分解法、随机减量法和希耳伯特变换法,结合气动弹性模型试验结果,分析研究了塔架的气动阻尼随风速的变化规律。 第三,运用随机振动理论中的频域分析法分别对两个气动弹性模型进行了风振响应分析,计算模型在不同风速下的顺风向加速度响应和位移响应的均方根值,比较风洞试验得到的响应值和只考虑结构阻尼比与考虑气动阻尼比两种情况下计算得到的响应值。