高层建筑的发展使得结构风效应成为控制设计的主要因素,对其计算方法的准确认识是非常重要的。本文在前人工作的基础上对高层建筑顺风向静力等效风荷载和效应作了进一步研究,并对规范的修订提出有关建议。 本文首先研究了高层建筑实际的顺风向风致响应,指出结构实际承受的是负的恢复力,并分别根据基于振型叠加法的随机振动理论求得其全振型精确解的表达式,通过将适用于低频荷载的振型加速度法的引入随机振动求解了包含拟静力项和惯性力项的恢复力方差模型,并在此基础上求得了结构实际内力解的单振型表达式,具有收敛快、精度高的特点。 第二部分在实际随机内力解的基础上求得并简化了对应于结构内力的等效静力荷载,将其与现有的阵风荷载因子法(GLF)、惯性风荷载法(GBJ)等方法在计算顺风向静力等效风荷载及其响应的有效性和可靠性,从理论上分析了各种参数取值对计算结果偏离情况的影响,同时应用上述方法和本文改进后的方法对十个工程实例在合理简化的基础上进行了计算,考察了上述方法具体应用于各种类型响应计算时的偏离情况。计算结果表明:本文提出的简化方法在理论上概念明晰,总体上来说精度较高,与GLF、GBJ法比较具有与响应类型无关、计算简便、响应偏离随结构变化小的优点,很适合于实际应用。 最后,应用上述研究结果,并根据本文提出的简化方法归纳出实用的风荷载表达式,制定了有关参数的计算用表,可供风荷载规范参考。