第二部分 风荷载计算
风荷载规范
风荷载规范风荷载规范是一种规范，用于确定建筑结构所需要承受的风荷载。
它的制定是为了保证建筑结构的稳定性和安全性，并防止因风荷载而引起的结构破坏或倒塌。
风荷载规范通常包括以下内容：一、引言和目的：风荷载规范的引言会简要介绍该规范的适用范围和目的，以及制定规范的背景和出发点。
目的是确保建筑结构在受到风荷载作用时具有足够的抗风能力。
二、术语和定义：该部分列出了规范中使用的术语和定义，以确保不同人员对规范的理解是一致的。
三、基本原理和假设：规范的这一部分会说明规范制定的基本原理和假设，包括风荷载的基本特征、风力的分布和计算方法等。
四、风荷载的计算方法：这一部分会详细说明如何计算不同类型建筑结构所需要承受的风荷载。
计算方法通常根据建筑结构的特点和所在地的气象条件来确定。
五、风荷载的作用点和作用系数：规范会给出风荷载的作用点和作用系数的取值范围和计算方法。
作用点是指风荷载作用的位置，作用系数是用于计算实际的风荷载大小的系数。
六、风力风速和结构特性：这部分会详细介绍风力、风速和结构特性之间的关系，以及如何根据风力和结构特性确定风荷载。
七、建筑结构的风荷载计算：该部分会具体说明不同类型建筑结构所需要承受的风荷载计算方法，并给出实例。
八、风荷载的影响因素：规范会列出影响风荷载大小的各种因素，包括建筑高度、形状、方向和周围地形等。
九、误差和安全系数：这部分内容会说明计算中可能存在的误差和不确定性，并给出相应的安全系数，以确保结构的安全性。
风荷载规范的制定是为了保证建筑物在受到风力作用时具备足够的抗风能力，确保人们的生命财产安全。
在设计建筑物时，按照相关的规范进行风荷载计算和结构设计是非常重要的。
通过合理的风荷载规范的制定和实施，可以有效地预防风灾事故的发生，确保建筑物的安全可靠性。
荷载计算公式完整版
荷载计算公式完整版1.死荷载计算公式死荷载是指建筑物自身的重量以及固定在建筑物上的设备、设施等引起的荷载。
根据不同情况，死荷载可以分为常规死荷载和附加死荷载两部分:1.1常规死荷载计算公式：常规死荷载包括墙体、楼板、屋面等的自重，计算公式如下：D=γ_g*G其中，D为常规死荷载，γ_g为重力加速度，G为自重。
1.2附加死荷载计算公式：附加死荷载为设备、设施等固定于建筑物上的荷载，计算公式如下：D_a=γ_a*G_a其中，D_a为附加死荷载，γ_a为重力加速度，G_a为设备、设施等的自重。
2.活荷载计算公式活荷载是指建筑物使用过程中引起的荷载，如人员、家具、设备等。
根据不同情况，活荷载可以分为规定荷载和可变荷载两部分:2.1规定荷载计算公式：规定荷载是指建筑物使用过程中固定的荷载，计算公式如下：L=γ_l*A其中，L为规定荷载，γ_l为规定荷载的分项系数，A为规定荷载的面积或长度。
2.2可变荷载计算公式：可变荷载是指建筑物使用过程中变化的荷载，如人员的活动、设备的移动等，计算公式如下：L_v=γ_v*A_v其中，L_v为可变荷载，γ_v为可变荷载的分项系数，A_v为可变荷载的面积或长度。
3.风荷载计算公式风荷载是指建筑物在风力作用下引起的荷载。
根据不同情况，风荷载可以分为静风荷载和动风荷载两部分:3.1静风荷载计算公式：静风荷载是指风流速较小或者建筑物较小情况下的风荷载，计算公式如下：W_s=0.5*ρ*V_s^2*C_s*G_s其中，W_s为静风荷载，ρ为空气密度，V_s为静风速度，C_s为静风荷载系数，G_s为建筑物的投影面积。
3.2动风荷载计算公式：动风荷载是指风流速较大或者建筑物较大情况下的风荷载W_d=0.5*ρ*V_d^2*C_d*G_d其中，W_d为动风荷载，ρ为空气密度，V_d为动风速度，C_d为动风荷载系数，G_d为建筑物的投影面积。
4.地震荷载计算公式地震荷载是指地震作用下建筑物引起的荷载。
如何计算风荷载
如何计算风荷载风指的是从高压区向低压区流动的空气，它流动的方向大部分时候是水平的。
[1] 强风具有很大的破坏力，因为它们会对建筑物表面施加压力。
这种压力的强度就是风荷载。
风的影响取决于建筑物的大小和形状。
为了设计和建造更加安全、抗风能力更强的建筑物，以及在建筑物顶部安放天线等物体，计算风荷载很有必要。
方法1用通用公式计算风荷载1 了解通用公式。
风荷载的通用公式是 F = A x P x Cd，其中 F是力或风荷载， A是物体的受力面积， P是风压，而 Cd是阻力系数。
[2] 这个公式在估算特定物体的风荷载时非常有用，但无法满足规划新建筑的建筑规范要求。
2 得出受力面积 A。
它是承受风吹的二维面面积。
[3] 为了进行全面分析，你得对建筑物的每个面各做一次计算。
比如，如果建筑物西侧面的面积为20m2，那就把这个值代入公式中的 A，来计算西侧面的风荷载。
计算面积的公式取决于面的形状。
计算平坦壁面的面积时，可以使用公式面积 = 长 x 高。
公式面积 = 直径 x 高度可以算出圆柱面面积的近似值。
使用国际单位计算时，面积 A应该使用平方米（m2）作为单位。
使用英制单位计算时，面积 A应该使用平方英尺（ft2）作为单位。
3 计算风压。
使用英制单位（磅/平方英尺）时，风压P的简单公式为P =0.00256V^{2}，其中 V是风速，单位为英里/小时（mph）。
[4] 而使用国际单位（牛/平方米）时，公式会变成P = 0.613V^{2}，其中 V的单位是米/秒。
[5]这个公式是基于美国土木工程师协会的规范。
系数0.00256是根据空气密度和重力加速度的典型值计算得出的。
[6]工程师会考虑周围地形和建筑类型等因素，使用更精确的公式。
你可以在ASCE规范7-05中查找公式，或使用下文的UBC公式。
如果你不确定风速是多少，可以查询美国电子工业协会（EIA）标准或其他相关标准，找到你们当地的最高风速。
比如，美国大部分地区都是A级区，最大风速为86.6 mph，但沿海地区可能位于B级区或C级区，前者的最大风速为100 mph，后者为111.8 mph。
风荷载计算方法
风荷载计算方法本文档旨在介绍风荷载计算方法的目的、范围以及其在工程领域中的重要性和应用。
风荷载计算方法是结构工程中非常重要的一部分，它用于评估建筑物或其他结构在风力作用下所承受的荷载。
了解和应用风荷载计算方法可以确保结构设计的安全性和可靠性。
风荷载计算方法的范围包括了考虑气象条件和建筑结构特征的风压计算、风力效应的估算以及结构的风荷载分析。
通过合理计算和评估风荷载，可以帮助工程师进行结构设计和改进，确保结构在考虑到气象条件的情况下能够经受住风力的作用。
风荷载计算方法具有广泛的应用领域，包括建筑物、桥梁、塔架、烟囱、大型设备等各种结构工程。
通过准确计算风荷载，可以有效评估结构的稳定性和强度，并采取相应措施来提高结构的抗风能力。
在本文档中，我们将介绍风荷载计算方法的基本原理、标准规范以及相关的计算公式和案例分析，以便读者能够更好地理解和应用风荷载计算方法。
风荷载计算方法的历史发展和相关国内外标准、规范的演变过程，以及其在工程设计中的作用和需求。
该部分将介绍风荷载计算方法的背景信息。
历史发展包括风荷载计算方法的起源和演变，以及相关国内外标准和规范的制定过程。
此外，还将强调风荷载计算方法在工程设计中的作用和需求，说明为什么掌握这些计算方法对于确保工程结构的安全性至关重要。
通过了解风荷载计算方法的背景信息，读者将更好地理解该方法的重要性和应用价值，从而能够更准确地进行工程设计，并确保设计的结构能够承受风的作用。
该部分为风荷载计算方法提供了概括性介绍。
风荷载计算方法包括基本原理和计算步骤等内容。
在风荷载计算方法中，首先需要确定风速。
风速是计算风力的基础，可以通过测风塔或者其他风速测量设备来获得准确的数据。
同时，结构形态也是计算风荷载的重要因素之一。
结构形态包括建筑物或结构体的几何形状、高度、长度、宽度等特征。
在计算风荷载时，还需要考虑荷载系数。
荷载系数是用于将风速转化为具体的风荷载值的参数。
不同的结构形态和工作环境下，荷载系数会有所差异。
欧洲规范111216
FTy Fy Dy
名义风荷载
• 名义风荷载为结构重力荷载的1.5%，其中重力荷 载为
• 其中RMC为活荷载质量折减系数。 • 重力荷载包括结构的自重、恒荷载以及折减后的
活荷载。 • 根据每个结点上的质量换算每个结点上的名义风
荷载，计算X，Y两个方向
缺陷荷载
风荷载的规范计算方法
• 二、由单位面积上的风压计算风荷载的合力
Fw,e cscd qp ze cpe Aref 各表面
Fw,i qp zi cpi Aref 各表面
Ffr cfr qp ze Afr
偶然偏心的计算
（1）对于普通矩形结构，其迎风面施加三角形荷 载，背风面施加矩形荷载
周边高层建筑对风速的影响
• 高层建筑对周边相对较矮建筑的影响 • 迎风面障碍建筑对风速的影响
高层建筑对周边相对较矮建筑的影响
r zn 2
zn
1 2
r
1
2 hlow r
x
r
zn hlow
xr r x 2r
x 2r
迎风面障碍建筑对风速的影响
平均风压的计算
• 其中紊流强度系数
Iv
z
co
z
kl ln
z
/
z0
I v z I v zmin
zmin z zmax
z zmin
• 其中：Zmin和Zmax表示最小和最大高度；c0(z)表示地形 形态修正系数；z表示风荷载的计算高度；k1表示扰动系 数，可参考各国自己的规范，推荐采用1.0；z0表示粗糙度 长度系数
风力发电机组风荷载分析及优化设计
风力发电机组风荷载分析及优化设计一、引言风力发电是目前可再生能源中占据相当重要位置的一种，风力发电机组也是其重要组成部分之一。
与其它工程系统相比，风力发电机组主要面临的挑战之一就是大风荷载下的稳定性能。
本文将从风荷载分析及优化设计方面探讨如何提升风力发电机组的稳定性能。
二、风荷载分析1. 风荷载形式在风力发电机组中，风荷载主要是指风及其产生的风力作用在风轮及其支撑系统上所形成的荷载。
根据气象学研究，风力可以分为三种形式：切向风、径向风和上升气流。
其中最主要的当属切向风，即来自于风速分量沿风轮叶片切线方向的力。
2. 风荷载计算风荷载的计算一般可以采用下列方法：（1）椭圆轨迹法：将风力作用点看成一个运动点，其受到的风荷载所形成的作用线经过研究后发现是椭圆形的，最大荷载所在位置即为椭圆的焦点之一。
（2）风口逆推法：通过揭示叶片在不同风速下的变形规律和受力行为，得到了叶片结构变形和受力响应的特性参数，然后结合气象物理及气动特性等，经过逆推出风速下叶片受力情况，进而计算出整机的风荷载。
（3）场合适法：利用CAD软件建立计算模型，通过模拟流场中流动场、压力场等参数，综合考虑叶片的材料、形状、缆索布置、叶根安装等影响因素对风力发电机组的激励能力进行模拟计算。
3. 风荷载分析结果及优化设计通过以上方法得出的风荷载分析结果可以用于进行稳定性分析，并通过优化设计降低风荷载带来的影响。
优化设计中主要包括以下几个方面：（1）优化叶片结构由于叶片是风能转换核心部分，因此叶片的结构及其质量直接影响到发电机组的稳定性。
叶片的优化设计可以包括减轻质量、改变叶形和优化叶片布局等方面。
（2）优化筒杆和传动系统筒杆和传动系统也是风力发电机组中非常重要的部分，优化设计主要包括减小振动、降低噪声、提高精度等方面。
（3）优化弹性支撑系统由于受到风荷载影响，风力发电机组的整体振动会加剧，导致叶片与塔筒之间的摩擦和磨损加剧，从而降低系统的使用寿命。
输电塔风灾计算公式
输电塔风灾计算公式
输电塔风灾计算是工程结构设计中非常重要的一部分，通常会使用一些公式和标准来进行计算。
其中，输电塔的风荷载计算是其中的重要一环。
一般来说，风荷载计算公式会涉及输电塔的结构形式、地理位置、设计风速等因素。
以下是一般情况下的输电塔风荷载计算公式的一般形式：
F = 0.5 ρ V^2 A Cd.
其中，。
F 为风荷载；
ρ 为空气密度；
V 为设计风速；
A 为输电塔受风面的有效投影面积；
Cd 为风荷载系数。
这个公式是一个基本的风荷载计算公式，实际应用中还需要根据具体的工程情况和地理环境进行调整和修正。
例如，地理位置的不同会导致设计风速的不同，输电塔的结构形式和尺寸也会影响到有效投影面积和风荷载系数的取值。
因此，在实际工程中，工程师会根据具体情况进行详细的计算和分析，确保输电塔在风灾情况下的安全可靠性。
除了上述基本的风荷载计算公式外，还有一些专业的规范和标准，如《输电线路工程设计规范》、《建筑结构荷载规范》等，其中包含了更加详细和精确的输电塔风荷载计算方法和公式。
在实际工程中，工程师需要结合这些规范和标准来进行输电塔风荷载的计算和设计。
总的来说，输电塔风荷载计算是一个复杂而重要的工程设计环节，需要综合考虑多个因素，采用合适的公式和方法进行计算，以确保输电塔在风灾情况下的安全性和稳定性。
风荷载计算
第二部分 风荷载计算一：风荷载作用下框架的弯矩计算（1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。
（2）确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.81.375 1.514.4HB==<，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。
（3）计算各楼层标高处的风荷载z 。
攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。
7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可得各楼层标高处的()q z 见表。
其中1()q z 为迎风面，2()q z 背风面。
风正压力计算：7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 风负压力计算：7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯=2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= （4）将分布风荷载转化为节点荷载第六层：即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.4800.5[() 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222F KN ++++=+⨯+⨯++⨯+⨯= 第五层的集中荷载5F 的计算过程5 2.216 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+⨯+++⨯=4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=第二层，要考虑层高的不同： 2 3.3 4.252.216 1.385()13.5922F KN =+⨯+= 10.00F KN =等效节点集中等荷载（单位：KN ）二．柱侧移刚度及剪力的计算（212hi D c=）见下表 三：各层柱反弯点和弯矩的确定（见下表）根据该多层办公楼总层数m ,该柱所在层n ，梁柱线刚度比K ，查表得到标准反弯点系数0y ；根据上下横梁线刚度比值i 查表得到修正值1y ，根据上下层高度变化查表得到修正值2y 3y ；各层反弯点高度0123()yh y y y y h =+++。
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第二部分 风荷载计算
一：风荷载作用下框架的弯矩计算
（1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值
z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w =
该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。
（2）确定各系数数值
因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.8
1.375 1.514.4
H
B
==<，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载
规范》第3.7查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。
（3）计算各楼层标高处的风荷载z 。
攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。
7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可
得各楼层标高处的()q z 见表。
其中1()q z 为迎风面，2()q z 背风面。
风正压力计算：
7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 风负压力计算：
7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯=
2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= （4）将分布风荷载转化为节点荷载
第六层：即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响
6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.480
0.5[(
) 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222
F KN ++++=+⨯+⨯++⨯+⨯= 第五层的集中荷载5F 的计算过程
5 2.21
6 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.385
0.5[
] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+⨯+++⨯=
4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.38
5 1.385 1.385 1.385
0.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=
3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.385
0.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222
F KN ++++=+⨯+++⨯=
第二层，要考虑层高的不同： 2 3.3 4.252.216 1.385()13.5922
F KN =+⨯+= 10.00F KN =
等效节点集中等荷载（单位：KN ）
二．柱侧移刚度及剪力的计算（212h
i D c
=
）见下表 三：各层柱反弯点和弯矩的确定（见下表）
根据该多层办公楼总层数m ,该柱所在层n ，梁柱线刚度比K ，查表得到标准反弯点系数0y ；根据上下横梁线刚度比值i 查表得到修正值1y ，根据上下层高度变化查表得到修正值2y 3y ；各层反弯点高度0123()yh y y y y h =+++。
该层的计算高度h 当该层的上层较高时 取h h /2上=α 当该层的上层较高时 取h h /3下=α
分别求出21αα，查表得21,y y 然后计算出弯矩如下表：
四：风荷载作用下框架的弯矩图
E U O I T N H S
M
G
R L F Q K P J D C
B
A
风荷载作用下弯矩图
五：风荷载作用下框架的侧移验算
1
26.82125.19025.19030.65630.65642.854138.513n
i
n D
mm ==+++++=∑
1
46(26.82125.19025.19030.65630.65642.854)138.513 3.010 4.1610n
i
n D
E
mm
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第六层：
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4.16。