等效静力风荷载背景和共振之间的耦合效应摘要：在结构动力学和随机振动理论基础上，推导出结构脉动风总响应的实际理论组合公式，首次定义了耦合恢复力协方差矩阵这一参数，提出用于补偿背景和共振重量之间耦合项的一致耦合方法（CCM）来求解结构的总风致响应，并给予等效静风荷载背景和共振耦合项以明确的物理含义。以某大跨屋盖结构为例，采纳 CCM 法进行风致响应和等效静风荷载计算，通过与全模态完全二次型组合（CQC）计算结果进行对比分析，深化揭示了背景和共振耦合项的作用机理，验证了本文方法的高精度和有效性，为此类结构风致响应和等效静风荷载的精确求解和机理讨论提供新的思路。关键词：风致响应；等效静风荷载；大跨屋盖结构；一致耦合方法；背景和共振耦合重量该思路要求在求解时考虑背景与共振、共振与共振、背景与背景之间的三层耦合项，传统的基于荷载响应相关方法[1]（LRC）和惯性风荷载方法[2]（IWL）的三重量方法无法精确求解这三层耦合项。很多学者对此进行了讨论，并提出了有效的改进方法，例如 Holmes 等[23]和 Irwin[4]最早提出了背景和共振重量的计算方法；Zhou 等[5]、Chen 等[6]和Zhang[7]将这一方法进一步进展，明确了三重量方法的求解思路；随后针对共振重量求解中的耦合效应问题，周晅毅等[8]、顾明等[9]、陈波等[10]、谢壮宁等[11]、余世策等[12]、梁枢果等[13]和柯世堂等[14]对三重量方法进行了不同的改进，其中顾明等在中国最早采纳三重量方法对上海金茂大夏、上海铁路南站等结构进行 ESWLs 分析，并对比阵风荷载因子法（GLF）结果认为三重量法的结果更加精确合理；陈波等提出的 RitzPOD方法可进行风振响应精细化分析；谢壮宁等基于 LRC 的完全二次型组合猎取结构的风振响应和 ESWLs，不区分背景和共振重量。这些改进方法更好的解决了大跨屋盖结构风致响应和 ESWLs 的两层耦合项问题：1）共振模态的选择及模态间的耦合项求解难题；2）采纳准静力方法求解背景重量以考虑所有模态对于背景响应的贡献。对于背景与共振模态之间的耦合效应，缺乏简单有效的计算方法，因此大多直接采纳 SRSS 方法组合背景和共振重量来获得总脉动风致响应，这一作法对于背景和共振模态有较好分离的结构（高层建筑、高耸结构等）误差较小，然而对于某些大跨度空间柔性结构，这一耦合重量理论上是需要考虑的。本文基于模态加速度法和荷载响应相关原理，推导出结构 ESWLs 的真实理论组合公式，首次定义耦合恢复力协方差...
