横风向风振响应是超高层建筑设计中最常遇到的难题，已引起设计人员的极大关注。这一问题的解决可以从建筑外形与结构体系两方面寻求空气动力学和结构体系优化方法。虽然在这方面已获得了一些成功的经验，但是在工程实践中依然存在很大的难度。在空气动力学优化方面，主要问题在于空气动力学优化方法与建筑设计意图之间的内在冲突。主要由于这个原因，目前在超高层建筑概念设计阶段很少考虑建筑空气动力学问题。只有当设计后期发现严重的横风响应时，大多数超高层建筑才不得不必须采取补救措施。在结构优化方面，常规方法是增强结构刚度，但这可能导致成本的显著增加。近年来调谐质量阻尼器的应用受到工程界的关注。但是阻尼器所需要的大容纳空间以及费用仍是主要问题。这项研究的目的是在建筑和结构设计中探索如何让建筑物能够“适应”极端风效应，而不是 “抵抗”极端风效应，后者代表了传统的设计理念，而前者是课题研究的新概念。通过这一课题研究，提出在建筑与结构两方面实现适风设计的具体方法。建筑的适风设计可通过设置按需启动的导流装置，在极端气候时改善建筑物的气动特性。这样建筑物在绝大多数时间内能满足建筑意图，仅在少量时候才改变气动外形。为此建立了适风设计的两阶段方法与具体步骤。以一栋典型的270米超高层建筑为工程案例，通过采用与目前智能遮阳板外形类似的导流板技术，证实了采用建筑适风设计方法可以降低设计荷载近20%。这一方法的减载效率随着建筑高度的增加会进一步提高。结构适风设计主要通过优化结构的动力特性，使结构基本模态方向偏离建筑外形风敏感方向，这样在强风作用下将会诱发多模态响应，从而抑制单一模态的涡激共振。以一栋典型超高层建筑为例，理论分析与气动弹性模型试验均证实采用这一方法后，在不明显改变整体结构刚度的前提下，可以降低横风向风振响应近30%。上述成果已获得两项国家发明专利，在超高层建筑与长周期高耸结构设计中将有着重要的应用前景。 2100433B