屋顶绿化建筑作为推动现代生态城市园林发展的一种特殊建筑型式,逐渐为大众所推崇,屋顶绿化建筑涉及建筑、园艺和植物等多个专业学科,但在结构方面,绿化植物特别是大型绿化乔木对整体结构的振动特性及风荷载作用下的动力响应一直鲜有涉及。本文以广州白云国际机场Ⅱ期扩建交通中心屋顶种植约10m高大型乔木为研究背景,采用重锤轻击树干的激振方式使所测树木产生自由振动,通过现场实测统计分析得到了单株乔木的自振频率和阻尼比;基于ABAQUS平台建立了树干三维实体有限元模型,对比研究了等效风荷载作用下大型乔木特征与力学性能研究,在此基础上建立乔木-树池节点模型,并考虑乔木-土体-树池三者间的接触形式,进行风荷载作用下的风振动力响应分析,研究成果可为大型乔木-树池节点结构的合理设计提供参考和技术支撑。本文开展的主要工作及取得的结论如下:1.测试树木两个测试方向的自振频率均在4.00Hz~9.00Hz之间,且两个方向的自振频率存在一定差异,这是由于两个测试方向树冠形状和质量分布的不对称导致的。所测试树木X向阻尼比在5.03%~9.77%,Y向阻尼比在4.63%~9.78%。2.在等效风荷载作用下,四种模型中分层圆锥模型受力更为合理,其应力沿高度方向变化均匀,而分段模型在截面突变处应力集中现象明显,这与乔木在风荷载作用下的实际受力特征不符。3.相较于未分层模型而言,分层模型能更为真实的模拟乔木在风荷载下的变形特征和力学性能,因此建议在进行有限元分析时采用分层模型,同时选取弹性常数比值宜为1:0.90:0.70。在相同弹性常数比值下,分段模型各作用点处位移始终大于圆锥模型位移,但两者顶点位移的差值百分比仅为6%;圆锥模型和分段模型最大拉应力均出现在树冠底部位置;针叶乔木各作用点处位移大于阔叶乔木,针叶乔木模型顶点位移均约为阔叶乔木模型顶点位移的2.3倍。随着地面粗糙度类别由A类变化到D类,其相应树干模型各荷载作用点的位移和基底剪力均呈逐渐减小的趋势;随着树冠透风系数、乔木高度的增大乔木侧向位移和基底剪力均逐渐增大。4.树池中土体对乔木起到了嵌固的作用,同时固定树干底部对模型的风振响应有较大影响,因此在对乔木-树池节点进行分析时有必要考虑土体对乔木振动减小的作用。5.四种不同边界条件的模型中,当有土乔木-树池节点模型仅考虑树干与土体、土体与树池间的接触而不考虑树干底端约束方式时,其受力最为合理。