基于浙江温州市区某方形高层建筑在不同台风下原型实测数据,应用单输入多输出的ERA-NExT理论方法,对影响气动阻尼比的诸多因素进行综合对比分析研究。结果表明:随着平均风速的增加,速度、加速度均方根也沿着幂函数增加;在小折减风速范围内(小于1. 0),气动阻尼比与折减风速、加速度(速度)均方根与幅值比值的关系也不是纯粹单调的,而是分区间增减变化,虽然四个台风的区间范围稍有不同,但变化规律却比较相似,而且其曲线数值大小的排列与风向角大小具相关性; X,Y向气动阻尼比与结构加速度功率谱幅值的关系具有相似规律。

以位于非洲摩洛哥的Noor Ⅲ光热电站吸热塔为工程背景。加拿大西安大略大学风洞实验室的试验表明该吸热塔在设计风速下的位移值超过规范值的40%,该结构的涡振临界风速小于设计风速,且涡振区横风向响应起控制作用。据此,在已有光热电站吸热塔气弹模型的基础上进行了风洞试验;在不同结构阻尼比下采集了15 min的模型顶部加速度时程;运用随机减量法和广义卡尔曼滤波法得到气动阻尼比。结果表明:两种方法识别的气动阻尼比吻合较好;在不同加速度幅值处识别的总阻尼比具有随加速度幅值的增大先增大后减小的规律;根据ASCE/SEI7-10,在重现周期为50年,C类地貌条件下,风速6. 5 m/s时识别的气动阻尼比为负的最小。这些规律为涡振区横风向响应起控制作用的现象提供了合理的解释。

为提高海上风机基础疲劳损伤计算的准确性,评价不同计算方法的适用性和影响,以海上风机单桩基础为例进行疲劳评价,建立全时域的动力分析模型和基于功率谱密度函数的频域疲劳损伤计算流程,研究气动阻尼比取值、风与波浪联合作用、应力幅概率分布模型对基础疲劳损伤的影响.结果表明:基础疲劳损伤受气动阻尼比影响突出,风致疲劳损伤对气动阻尼比的敏感性大于浪致疲劳损伤;由于风与波浪联合作用对基础的疲劳损伤有较大影响,简单叠加风致疲劳损伤和浪致疲劳损伤得到的结果较风与波浪联合作用时偏小;确定合适的应力幅概率分布模型十分必要,频域法中采用Dirlik模型得到的风致疲劳损伤和采用快速傅里叶逆变换(IFFT)的浪致疲劳损伤分别与时域法的结果相近,但叠加的总疲劳损伤小于风与波浪联合作用时的总疲劳损伤.