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冷却塔在随机风荷载激励作用下，动力响应具有小变形、弱非线性特点，同有频率在低频段密集分布，模态之间耦合效应较为明显。基于冷却塔刚体模型表面同步测压风洞试验结果，以非定常气动力作为输入荷载，考虑冷却塔多模态之间耦合效应，利用虚拟激励法和振型迭加法进行结构随机风振响应分析。定量地比较了结构风振响应中背景分量和共振分量的贡献，研究了参振模态数目、力谱交叉项和结构阻尼比等参数的作用效果，并与冷却塔气弹模型测振风洞试验结果进行了比较。