Dynamic Wind Effects on Buildings with 3D Coupled Modes: Application of High Frequency Force Balance Measurements / Chen, Xinzhong in Journal of engineering mechanics, Vol.131, N°11 (Novembre 2005)  

Dynamic Wind Effects on Buildings with 3D Coupled Modes: Application of High Frequency Force Balance Measurements = Les Effets Dynamiques de Vent sur des Bâtiments avec 3D ont Couplé des Modes : Application des Mesures à Haute Fréquence d'Equilibre de Force [texte imprimé] / Chen, Xinzhong, Auteur ; Ahsan Kareem, Auteur ; Nicos Makris, Éditeur scientifique . - 2005 . - 1115-1125 p.
Génie Civil
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol.131, N°11 (Novembre 2005) . - 1115-1125 p.

Mots-clés :	Wind loads Motion Damping Structural dynamics Buildings High rise Charges de vent Mouvement Atténuation Dynamique structurale Bâtiments Haute élévation
Index. décimale :	624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes
Résumé :	Contemporary high-rise buildings with complex geometric profiles and three-dimensional (3D) coupled mode shapes often complicate the use of high frequency force balance (HFFB) technique customarily used in wind tunnel testing for uncoupled buildings. In this study, a comprehensive framework for the coupled building response analysis and the modeling of the associated equivalent static wind loads using the HFFB measurement is presented. This Includes modeling of building structural systems whose mass centers at different floors may not be located on a single vertical axis. The Building response is separated into the mean, background, and resonant componements, which are quantified by madal analysis involving three fondamental modes in two translational and torsional directions. The equivalent static wind loads is described in terms of the modal inertial loads. The Proposed frame work takes into account the cross correlation of wind loads acting in different primary direction and the intermodal coupling of modal response with closely spaced frequencies. Wind load combination is revisited in the context of modeling of the equivalent static wind loads. A Representative tall building with 3D coupled modes and closely spaced frequencies is utilized to demonstrate the proposed frame work and to highlight the significance of cross correlation of wind loads and intermodal coupling of modal responses on the accurate prediction of coupled building response. Additionally, delineation of the proper role of the correlation between integrated loads, modal response, and respêctive building response components in the evaluation of wind effects on coupled buildings is underscored. Les hauts bâtiments contemporains d'élévation avec des profils géométriques complexes et (3D) des formes couplées tridimensionnelles de mode compliquent souvent l'utilisation de la technique à haute fréquence de l'équilibre de force (HFFB) d'habitude utilisée dans le tunnel de vent déterminant les bâtiments désaccouplés. Dans cette étude, un travail complet d'armature pour l'analyse de construction couplée de réponse et modeler des charges statiques équivalentes associées de vent employant la mesure de HFFB est présenté. Ceci inclut modeler des systèmes structuraux de bâtiment dont les centres de masse à différents planchers ne peuvent être situés sur un axe vertical simple. La réponse de bâtiment est séparée dans le moyen, le fond, et les componements résonnants, qui sont mesurés par l'analyse madal impliquant trois modes fondamental dans deux de translation et directions de torsion. Les charges statiques équivalentes de vent est décrites en termes de charges à inertie modales. Le travail proposé d'armature tient compte de la corrélation en travers des charges de vent agissant dans la direction primaire différente et l'accouplement intermodal de la réponse modale avec des fréquences étroitement espacées. La combinaison de charge de vent est revisitée dans le contexte de modeler des charges statiques équivalentes de vent. Un bâtiment grand représentatif avec des modes couplés par 3D et des fréquences étroitement espacées est utilisé pour démontrer le travail proposé d'armature et pour accentuer la signification de la corrélation en travers des charges de vent et de l'accouplement intermodal des réponses modales sur la prévision précise de la réponse de construction couplée. En plus, la délinéation du rôle approprié de la corrélation entre les charges intégrées, la réponse modale, et les composants respêctive de réponse de bâtiment dans l'évaluation des effets de vent sur les bâtiments couplés est soulignée.
En ligne :	xinzhong.chen@ttu.edu, kareem@nd.edu