【摘 要】
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随着建筑高度的不断突破和现代新型材料的推广应用,高层建筑结构趋向高柔、低阻尼方向发展,风荷载作为其水平方向控制性荷载的重要性也愈加突出。超高层住宅建筑往往设计成建筑长度明显大于宽度的板式形式,更是成为了柔性的风敏感结构。然而根据规范GB50009-2012,当高层建筑具有较大深宽比（D/B）时,所建议的横风向风致响应较为保守,易在设计过程超限,需进一步研究。本文在2类地貌（B、C类）中对28种原型
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随着建筑高度的不断突破和现代新型材料的推广应用,高层建筑结构趋向高柔、低阻尼方向发展,风荷载作为其水平方向控制性荷载的重要性也愈加突出。超高层住宅建筑往往设计成建筑长度明显大于宽度的板式形式,更是成为了柔性的风敏感结构。然而根据规范GB50009-2012,当高层建筑具有较大深宽比（D/B）时,所建议的横风向风致响应较为保守,易在设计过程超限,需进一步研究。本文在2类地貌（B、C类）中对28种原型高度200 m的超高层建筑进行了风洞试验,针对其中10种矩形平面工况展开研究,分析了深宽比、湍流度等因素对横风向气动力谱的影响,着重考察了不同深宽比矩形平面建筑的谱特性,拟合气动力谱并分析误差;基于遗传算法（GA）和误差反向传播（BP）神经网络相结合的GA-BP神经网络建立了横风向气动力预测模型并与BP模型对比;编写了风荷载计算软件用于横风向风荷载与风致响应计算,并将公式拟合、GA-BP神经网络与试验气动力及风致响应结果对比,评估出两种拟合方法的适用性及可行性,最后与规范结果对比,并提出了相应的简化修正方法。得到的主要结论如下:（1）深宽比对横风向气动力的影响显著。当D/B＜1/1.5时,横风向气动力谱峰值随D/B增大而增大,谱峰带宽则随之减小;当D/B=3时,高频段出现稳定再附峰。湍流度对横风向气动力的影响次之。随湍流度增大,横风向气动力减小、谱峰带宽变宽、谱峰对应频率左移。（2）本文拟合公式在D/B＜1.5时表现更佳,而GA-BP模型则在D/B＞2.5时更能良好表现出再附峰等复杂变化,且GA-BP模型更灵活细致,大体上要优于本文拟合公式的结果。而和BP模型相比,GA-BP模型收敛速度快、泛化能力强、建模精度更高,能够合理预测未参与建模的气动力谱。（3）GA-BP模型的和风洞数据直接计算的横风向风致荷载结果非常接近,本文拟合公式结果相比GA-BP模型整体趋势相似、局部偏差略大,但两者都可以较准确、合理地估算结构的横风向风荷载。（4）本文提出的简化修正方法可以使规范计算结果在不适用的2＜D/B≤5范围与模型结果偏差减小,同时便于规范应用,具有一定参考价值。
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