08,风荷载解析

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风荷载及地震作用课件

风荷载及地震作用课件
ERA
风荷载定义
风荷载是指风对建筑物产生的压力或吸力。
风荷载是指由于风的作用而产生的对建筑物的压力或吸力,这种力可以导致建筑 物产生弯曲、剪切和振动等效应,从而影响建筑物的安全性和稳定性。
风荷载类型
风荷载可分为平均风和脉动风两类。
平均风是指在一段时间内风速和风向 相对稳定的风,它对建筑物的作用力 是恒定的。脉动风则是指风速和风向 随时间变化的阵风或旋风,它对建筑 物的作用力是变化的。
02
地震作用是地震工程和结构抗震 设计的重要依据,也是地震灾害 评估和抗震减灾的重要基础。
地震作用的类型
水平地震作用
扭转地震作用
指地震动引起的水平方向的地面振动 ,是建筑物和构筑物受地震影响的主 要来源。
指地震动引起的地面振动中,水平方 向和垂直方向的振动发生相位差的现 象,对结构抗扭性能的要求较高。
地质构造和地表地质
地质构造和地表地质条件对地震波的传播和地表受到的地震作用有重 要影响。
建筑物和设施的类型、结构形式和抗震性能
不同类型的建筑物和设施以及不同的结构形式和抗震性能对地震作用 的影响也有所不同。
04
地震作用计算
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
地震烈度计算
总结词
针对风荷载与地震作用的共同影响,应加强结构整体性 和冗余度设计,提高结构抵抗灾害的能力。
详细描述
某核电站采用特殊的设计方案,针对风荷载和地震作用 进行了专项评估和加固措施,确保了核反应堆的安全运 行和周边居民的生命财产安全。
ERA
风速计算
平均风速
根据气象资料,确定某一地点的 平均风速,通常采用10米高度处 的风速。
阵风系数

风荷载计算解析

风荷载计算解析

风荷载计算解析4.2风荷载当空⽓的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表⾯形成压⼒或吸⼒,这些压⼒或吸⼒即为建筑所受的风荷载。

4.2.1单位⾯积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的⼤⼩与建筑地点的地貌、离地⾯或海平⾯⾼度、风的性质、风速、风向以⾼层建筑结构⾃振特性、体型、平⾯尺⼨、表⾯状况等因素有关。

垂直作⽤于建筑物表⾯单位⾯积上的风荷载标准值按下式计算:式中:1.基本风压值Wo按当地空旷平坦地⾯上10⽶⾼度处10分钟平均的风速观测数据,经概率统计得出50年⼀遇的值确定的风速V0(m/s)按公式确定。

但不得⼩于0.3kN/m2。

对于特别重要或对风荷载⽐较敏感的⾼层建筑,基本风压采⽤100年重现期的风压值;对风荷载是否敏感主要与⾼层建筑的⾃振特性有关,⽬前还没有实⽤的标准。

⼀般当房屋⾼度⼤于60⽶时,采⽤100年⼀风压。

《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)给出全国各个地⽅的设计基本风压。

2.风压⾼度变化系数µz《荷载规范》把地⾯粗糙度分为A、B、C、D四类。

A类:指近海海⾯、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区;B类:指⽥野、乡村、丛林、丘陵及房屋⽐较稀疏的城镇及城市郊区;C类:指有密集建筑群的城市市区;D类:指有密集建筑群且房屋较⾼的城市市区;风荷载⾼度变化系数µz计算公式A类地区=1.379(z/10)0.24B类地区= (z/10)0.32C类地区=0.616(z/10)0.44D类地区=0.318(z/10)0.6位于⼭峰和⼭坡地的⾼层建筑,其风压⾼度系数还要进⾏修正,可查阅《荷载规范》。

3.风载体型系数µs风荷载体型系数是指建筑物表⾯实际风压与基本风压的⽐值,它表⽰不同体型建筑物表⾯风⼒的⼩。

⼀般取决于建筑建筑物的平⾯形状等。

计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中P57表4.2-2确定各个表⾯的风载体型或由风洞试验确定。

⼏种常⽤结构形式的风载体型系数如下图注:“+”代表压⼒;“-”代表拉⼒。

08版PKPM参数

08版PKPM参数

08版PKPM主要参数简介一:模型输入7.楼梯输入:抗震规范要求:对于有楼梯间的结构,计算时应考虑楼梯构件的影响(应输入楼梯模型)。

7.楼梯间不宜开洞,板厚设为0 (先组装楼层,在布置楼梯间)7.楼梯柱(指楼梯间的柱子)不要太大,一般取500左右,不然生成的配筋会很大。

楼梯间的框架柱配筋可能比较大,注意钢筋能不能排开。

(否则,可加大框架柱,可修改周期折减系数,作用比较明显).7.楼梯间有层间平台,可能形成短柱(剪跨比= Hn/2h0<2),要全长箍筋加密.楼梯板上部配筋全长拉通,(以前经常采用分离式配筋)。

7.楼梯间平台梁(250x500那根)配筋一般都超筋,不用管,楼梯间的作用就是对整个结构刚度的影响,楼梯本身配筋没有意义。

7.主次梁输入: 大多人次梁按主梁输,如果荷载大,主梁抗扭,可能超筋,此时可在特殊构件中设梁两端铰接.区别:主要导荷方式不同(主梁按空间交叉梁计算,刚度计入结构整体,对地震力,周期,位移,内力等都有影响,按次梁输,正常)按主梁输后点不点铰接?(框架梁截面宽宜取350或250)。

如果时间允许次梁尽量按次梁输入。

7.荷载输入:物料重按恒载输,(别落了设备基础荷载);试验重或充水重减去物料重所得值按活荷载输入(均不包括自重)。

7.楼面高耸设备:(1)可建到模型里面模拟(高度,直径同设备,厚度手算,刚度近似等于设备)。

(2)近似算法:单质点计算水平地震力,不与风荷载同时考虑,设备轻计算风荷载,计算出附加弯矩,倒换成拉压力输入梁上(拉力也按压力输)均按活荷载输入。

二:SA TWE1.总信息:1)水平力与整体坐标夹角。

指:地震力,风荷载作用方向与整体坐标的夹角,逆时针为正,一般在正负15度以内不用填。

2)刚性楼板假定。

指假定楼板平面内刚度无限大。

仅计算位移比时选此项,强度配筋计算不能选。

选此项后结构振型不能超过结构总自由度数(一般3倍楼层数)。

3)恒活荷载计算信息。

一次性加载,模拟施工加载1,模拟施工加载2,模拟施工加载3.(08版新加)一般选模拟3一次性加载:假定结构已完成,将荷载一次加载到工程中,有可能产生偏大的竖向位移,多适用于多层结构。

风荷载作用方向 解释并说明、使用场景

风荷载作用方向 解释并说明、使用场景

风荷载作用方向解释并说明、使用场景1. 引言1.1 概述风荷载是指由风对建筑物或结构物表面施加的压力,其大小和方向取决于气流的速度、密度以及建筑物形状、高度等因素。

在建筑设计与结构分析中,准确确定风荷载作用方向是非常重要的,它直接影响着建筑物的稳定性和安全性。

1.2 文章结构本文主要围绕风荷载作用方向展开论述,并将分为四个部分进行阐述。

首先,在第二部分中,我们将对风荷载作用方向进行解释和说明,包括其定义、含义以及其对建筑物产生的影响;接着,在第三部分中,我们将探讨风荷载作用方向在建筑设计与结构分析中的应用以及在工程施工过程中需要考虑的因素;最后,在第四部分中,我们将总结风荷载作用方向的重要性,并强调正确理解和应用该概念的必要性。

此外,我们还将展望未来关于风荷载作用方向领域的研究和实践。

1.3 目的本文旨在深入探讨风荷载作用方向的含义和影响,以提高建筑设计与分析领域的专业人员对该概念的认识。

同时,我们也希望通过介绍风荷载作用方向在建筑工程中的应用场景,为工程实践者提供参考,并促进未来相关研究的发展。

通过本文的阐述和讨论,读者将能够更好地理解和应用风荷载作用方向,从而为建筑物结构的安全性和稳定性提供坚实基础。

2. 风荷载作用方向的解释和说明2.1 什么是风荷载作用方向风荷载作用方向指的是风对建筑物或结构体产生的力在空间中的作用方向。

由于风是一种流体介质,其对建筑物产生的压力和力矩具有明确的方向性。

风荷载作用方向是建筑设计与结构分析中考虑的一个重要参数。

它决定了建筑物受到风载荷时的应力、变形等响应。

正确理解和确定风荷载作用方向对于确保建筑物结构稳定性和安全性至关重要。

2.2 风荷载作用方向对建筑物的影响风荷载作用方向直接影响建筑物结构系统的承受能力,包括抗倾覆、抗滑移、抗倾覆扭转以及整体稳定性等。

具体来说,风荷载从不同方向作用于建筑物表面会引起不同类型的应力和变形。

例如,在高层建筑中,顶层受到侧向(横向)风力可能会导致房屋侧倾或屋顶失稳;在长向风力作用下,会引起整体的变形和振动。

解析风荷载的几个重要概念(值得收藏)

解析风荷载的几个重要概念(值得收藏)

解析风荷载的几个重要概念风是典型的、随机的动荷载与作用,是结构设计中必然考虑的因素.设计主导风向风的方向也是复杂多变的,随机性的.在风荷载的测算与表达过程中,通常以风玫瑰图表示风向的分布规律——表示某一地区的全年冬季、夏季的风向的分布状况.图中虚线表示该地区冬季风向的分布规律,可以看出,西北风为主导风向;实线表示该地区夏季风向的分布规律,可以看出,东南风为主导风向.在设计中,以标准风荷载——基本风压与风玫瑰图的主导风向为该地区的设计标准.基本风压基本风压是指某一地区,风力在迎风表面产生作用的标准值,是某一地区风荷载的基本参数.我国规范对某一地区的基本风压按以下标准确定:选择平坦空旷的,能反映本地区较大范围内的气象特点,并避免局部地形和环境影响的地面区域,在距地面10米高处,年最大风速发生时10分钟内的风速平均值所形成的,并考虑该风速的历史重现期(30年为标准期限)而确定的迎风面风力作用.分别以30年和50年为风力重现期,所测得的风力统计结果,其保证率(可靠度)为96.7%和98%.基本风压表示的是一个地区风力的基本状态,是在诸多限制条件下测算出来的,在实际工程中,建筑物的具体位置的具体风压,需要经过相应的调整才能得到.形体与风的作用通常情况下,物体的迎风面受到风产生的压力作用,这种压力作用会随着风的级别(风的速度)的不同而不同,但对于复杂的建筑形体,对于建筑物的其他表面,风不仅仅产生类似迎风面的压力.同时由于风向的变化,建筑物各个表面所受到的作用的差异度也极为巨大.建筑形体与风的作用建筑物所采用的平面与剖面形体,与其各个外表面所受风的作用有密切关系:迎风面风力为压力,所受风作用强烈;侧风面随着与风的夹角的变化,风力逐渐有压力转变为吸力;背风面表现为吸力.矩形、圆形、三角形等不同的平面形状的建筑物,各个侧面所受的风力作用差异很大.一般来说,圆形、六边形、Y 型、十字形、三角形平面所受风力作用小于矩形,矩形平面建筑物做切角处理后,风力作用会降低.建筑物表面的粗糙程度也影响着所受风力作用的大小,表面粗糙会也加大风力的作用.高度与风的作用随着风力测试点的高度增加,所受风力作用也随之加大,这是因为在高空处没有风的阻挡物,形成风速较大而造成的.高层建筑所面临的风力作用明显高于普通建筑物,其侧面的风力分布规律体现出风力与高度的直接相关关系.因此许多高层建筑采用在高处缩减截面,以减小风的作用效果.对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别来确定.地面粗糙度可分为A,B,C,D四类:A类指近海海面和海岛,海岸,湖岸及沙漠地区;B类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区.风的振动效应风是随机出现的,除了平均风,阵风对于建筑物的影响也不能忽视.阵风会产生强烈的风阵效应,并且具有极大的不稳定性,该图记录的是某高耸塔桅结构的顶部在风的作用下所产生的运动轨迹,可以看出其轨迹是极不规律的.阵风会产生顺风的振动效应与侧风的振动效应,尤其对于高耸的细长建筑,侧风振动效应较大.风荷载计算公式综合各种因素,我国规范采用以下计算公式表达建筑物特定区域的风荷载基本设计指标:ωk=βzμsμzω0ωk:风荷载标准值βz:高度Z处的风振系数μs:建筑物对于风荷载的形体系数μz:风荷载的高度变化系数ω0:建筑物所在地区的基本风压对于具体建筑物,多按层间划分风荷载高度分布段落并选择高度系数与风振系数,按照主导风向设定建筑物与风的受力方向关系,按所处的不同侧面确定风的形体系数,从而计算出建筑物各个侧面各个高度区间的风荷载标准值,再根据相关的传力路径折算风荷载与主体结构的相关关系与量值.城市中心区高层建筑综合风效应在城市中心区,建筑密度大,因而从常规理解,地面粗糙度大,风速减缓.实际设计中也采用此概念,城市风速考虑地面粗糙效应而使风力折减.这个概念仅在城市多为多层建筑或高层建筑不多、分布不密集时是正确的.随着城市中心区高层建筑大量增加、高度加大(多数在百米以上)、密度也随之加大.据统计,城市中央商务区(CBD)的高层建筑间距多数小于30米.在这种情况下,高层建筑物对于地表气流穿过形成阻挡,宏观上会减小风的速度,降低风力作用;但在局部会由于过风面积狭小,形成风力急剧增加,而且这种风力增加是不确定的.北京中心高层建筑密集区曾出现的,高达10级的顺时阵风,这在华北地区在常规意义上是不可想象的.城市风是十分复杂的现象,带有很大的不确定性,随着建筑物的不同而不同.某一特定区域的城市阵风在建筑物建成前后是截然不同的,既当某一建筑物尚没有建设完成时,是难以预见到其建成后的所面对的区域风的,原有的风的计算模式是不适用的.因此现在西方国家已经开始对于城市中心商务高层建筑区域进行特征风的研究,并采用航空技术,以风洞试验的方式对于区域模拟规划进行调整,并以相关法律的方式确定各种建筑的规划与设计的相关关系.风力的作用是复杂的,虽不至于产生恶劣的结果,但也应引起关注.现代建筑抗风设计,需要考虑以上多种因素的共同影响,确定建筑物所受侧向风荷载的大小与分布状况.在高层建筑的施工过程中,尤其要注意塔吊、脚手架等施工过程的抗风设计;在使用过程中要尤其注意建筑物附加的广告牌、灯箱、旗杆的设计与安装.。

风荷载计算解析

风荷载计算解析

4.2风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍时,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物受的风荷载。

4.2.1单位面积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。

垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值按下式计算:式中:1.基本风压值Wo按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇的最值确定的风速V0(m/s)按公式确定。

但不得小于0.3kN/m2。

对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,基本风压采用100年重现期的风压值;对风荷载是否敏感,要与高层建筑的自振特性有关,目前还没有实用的标准。

一般当房屋高度大于60米时,采用100年一遇的压。

《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)给出全国各个地方的设计基本风压。

2.风压高度变化系数μz《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D四类。

A类:指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区;B类:指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的城镇及城市郊区;C类:指有密集建筑群的城市市区;D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;风荷载高度变化系数μz计算公式A类地区=1.379(z/10)0.24B类地区= (z/10)0.32C类地区=0.616(z/10)0.44D类地区=0.318(z/10)0.6位于山峰和山坡地的高层建筑,其风压高度系数还要进行修正,可查阅《荷载规范》。

3.风载体型系数μs风荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值,它表示不同体型建筑物表面风力的大小。

一般取决于建筑建筑物的平面形状等。

计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中P57表4.2-2确定各个表面的风载体型系或由风洞试验确定。

几种常用结构形式的风载体型系数如下图注:“+”代表压力;“-”代表拉力。

建筑结构设计中的风力与风荷载分析

建筑结构设计中的风力与风荷载分析

建筑结构设计中的风力与风荷载分析风力与风荷载分析在建筑结构设计中扮演着至关重要的角色。

本文将探讨风力对建筑物的影响,并详细介绍风荷载的计算方法和应对措施。

一、风力对建筑结构的影响风力是由大气运动引起的空气流动力量,当风吹向建筑物时,其产生的压力和力矩会对结构造成影响。

对于高层建筑和长跨度结构来说,风力作用更为明显。

风对建筑物的影响主要表现为静风压和动风荷载。

静风压描述了风对建筑物表面的压力分布情况,而动风荷载则是风对建筑物结构的力矩和力的作用。

二、风荷载的计算方法风荷载的计算需要考虑多个因素,包括建筑物的高度、形状、曝风面积和当地的气象条件等。

以下是常用的计算方法:1. 基本风速的确定:根据当地的气象数据和规范要求确定基本风速。

2. 载荷压力的计算:根据建筑物的形状和曝风面积,采用规范提供的公式计算不同部位的载荷压力。

3. 动力风荷载的计算:通过求解结构的振型和阻尼参数,采用相关公式计算建筑结构的动力风荷载。

4. 风作用效应的考虑:考虑到风对结构的作用效应,例如风致振动、风致振荡等,进行相应的分析和计算。

三、应对风荷载的措施为了保证建筑结构的安全性和稳定性,需要采取一系列的措施来减轻风荷载的影响。

1. 结构设计的优化:通过合理的结构形式和布局,减小风荷载的作用。

2. 风洞试验与数值模拟:通过风洞试验和数值模拟技术,研究风场分布及结构响应,优化结构设计。

3. 风挡设施的设置:在建筑物周围设置风挡设施,减小风力对结构的作用。

4. 结构加强与防护:对于特殊的地质条件和建筑要求,采用增强结构或者加装防护设施的方式应对风荷载。

结语风力和风荷载在建筑结构设计中具有重要的地位,对建筑物的安全性和稳定性起着至关重要的作用。

通过合理的风荷载分析和有效的措施应对,可以确保建筑物在恶劣气候条件下的稳定运行。

条文说明08

条文说明08

8风荷载8.1 风荷载标准值及基本风压影响结构风荷载因素较多,计算方法也可以有多种多样,但是它们将直接关系到风荷载的取值和结构安全,要以强制性条文分别规定主体结构和围护结构风荷载标准值确实定方法,以到达保证结构安全的最低要求。

对于主要受力结构,风荷载标准值的表达可有两种形式,其一为平均风压加上由脉动风引起结构风振的等效风压;另一种为平均风压乘以风振系数。

由于在高层建筑和高耸结构等悬臂型结构的风振计算中,往往是第1振型起主要作用,因而我国与大多数国家相同,采用后一种表达形式,即采用平均风压乘以风振系数βz ,它综合考虑了结构在风荷载作用下的动力响应,其中包括风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素。

对非悬臂型的结构,如大跨空间结构,计算公式〔8,1.1-1〕中风荷载标准值也可理解为结构的静力等效风荷载。

对于围护结构,由于其刚性一般较大,在结构效应中可不必考虑其共振分量,此时可仅在平均风压的基础上,近似考虑脉动风瞬间的增大因素,可通过局部风压体型系数μsl 和阵风系数βgz 来计算其风荷载。

基本风压确实定方法和重现期直接关系到当地基本风压值的大小,因而也直接关系到建筑结构茌风荷载作用下的安全,必须以强制性条文作规定。

确定基本风压的方法包括对观测场地、风速仪的类型和高度以及统计方法的规定,重现期为50年的风压即为传统意义上的50年一遇的最大风压。

基本风压w 0是根据当地气象台站历年来的最大风速记录,按基本风速的标准要求,将不同风速仪高度和时次时距的年最大风速,统一换算为离地10m 高,自记10min 平均年最大风速数据,经统计分析确定重现期为50年的最大风速,作为当地的基本风速υ0,再按以下贝努利公式计算得到:20021ρυ=w 详细方法见本标准附录E 。

对风荷载比较敏感的高层建筑和高耸结构,以及自重较轻的钢木主体结构,这类结构风荷载很重要,计算风荷载的各种因素和方法还不十分确定,因此基本风压应适当提高。

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8 风荷载8.1 风荷载标准值及基本风压8.1.1垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下列规定确定:1,计算主要受力结构时,应按下式计算:Wk = βz μsμzw(8.1.1-1)式中:Wk——风荷载标准值(kN/m2);βz——高度z处的风振系数;μs——风荷载体型系数;μz——风压高度变化系数;w——基本风压(kN/m2)。

2,计算围护结构时,应按下式计算:Wk = βgz μslμzw(8.1.1-2)式中:βgz——高度z处的阵风系数;μsl——风荷载局部体型系数。

8.1.2 基本风压应采用按本规范规定的方法确定的50年重现期的风压,但不得小于0.3kN/m2。

对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构,基本风压的取值应适当提高,并应符合有关结构设计规范的规定。

8.1.3全国各城市的基本风压值应按本规范附录E中表E.5重现期R为50年的值采用。

当城市或建设地点的基本风压值在本规范表E.5没有给出时,基本风压值应按本规范附录E规定的方法,根据基本风压的定义和当地年最大风速资料,通过统计分析确定,分析时应考虑样本数量的影响。

当地没有风速资料时,可根据附近地区规定的基本风压或长期资料,通过气象和地形条件的对比分析确定;也可比照本规范附录E 中附图E.6.3全国基本风压分布图近似确定。

8.1.4风荷载的组合值系数、频遇值系数和准永久值系数可分别取0.6、0.4和0.0。

8.2 风压高度变化系数8.2.1对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表8. 2.1确定。

地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

范表8.2.1确定外,还应考虑地形条件的修正,修正系数η应按下列规定采用:1,对于山峰和山坡,修正系数应按下列规定采用: 1)顶部B 处的修正系数可按下式计算:25.21tan 1⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=H z Bακη (8.2.2) 式中:tan α——山峰或山坡在迎风面一侧的坡度;当tan α大于0.3时,取0.3;κ——系数,对山峰取2.2,对山坡取1.4; H ——山顶或山坡全高(m);z ——建筑物计算位置离建筑物地面的高度(m);当z >2.5H 时,取z=2.5H 。

2)其他部位的修正系数,可按图8.2.2所示,取A 、C 处的修正系数ηA 、ηC 为1,AB 间和BC 间的修正系数按η的线性插值确定。

图8.2.2山峰和山坡的示意2,对于山间盆地、谷地等闭塞地形,η可在0.75~0.85选取。

3,对于与风向一致的谷口、山口,η可在1.20~1.50选取。

8.2.3 对于远海海面和海岛的建筑物或构筑物,风压高度变化系数除可按A 类粗糙度类别由本规范表8.2.1确定外,还应考虑表8.2.3中给出的修正系数。

8.3 风荷载体型系数8.3.1房屋和构筑物的风荷载体型系数,可按下列规定采用:1,房屋和构筑物与表8.3.1中的体型类同时,可按表8.3.1的规定采用;2,房屋和构筑物与表8.3.1中的体型不同时,可按有关资料采用;当无资料时,宜由风洞试验确定;3,对于重要且体型复杂的房屋和构筑物,应由风洞试验确定。

8.3.2当多个建筑物,特别是群集的高层建筑,相互间距较近时,宜考虑风力相互乘以相互干扰系数。

相互干扰干扰的群体效应;一般可将单独建筑物的体型系数μs系数可按下列规定确定:1,对矩形平面高层建筑,当单个施扰建筑与受扰建筑高度相近时,根据施扰建筑的位置,对顺风向风荷载可在1.00~1.10范围内选取,对横风向风荷载可在1.00~1.20范围内选取;2,其他情况可比照类似条件的风洞试验资料确定,必要时宜通过风洞试验确定。

:8.3.3 计算围护构件及其连接的风荷载时,可按下列规定采用局部体型系数μsl 1,封闭式矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3的规定采用;2,檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件,取-2.0:3,其他房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规定体型系数的1.25倍取值。

sl 从属面积折减,折减系数按下列规定采用:1,当从属面积不大于1m 2时,折减系数取1.0;2,当从属面积大于或等于25m 2时,对墙面折减系数取0.8,对局部体型系数绝对值大于1.0的屋面区域折减系数取0.6,对其他屋面区域折减系数取1.0;3,当从属面积大于1m 2小于25m 2时,墙面和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值,即按下式计算局部体型系数:[]4.1/log )1()25()1()(A A sl sl sl sl μμμμ-+= (8.3.4)8.3.5 计算围护构件风荷载时,建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用:1,封闭式建筑物,按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2; 2,仅一面墙有主导洞口的建筑物,按下列规定采用:1)当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时,取0.4μsl ; 2)当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时,取0.6μsl ; 3)当开洞率大于0.30时,取0.8μsl 。

3,其他情况,应按开放式建筑物的μsl 取值。

注:1,主导洞口的开洞率是指单个主导洞口面积与该墙面全部面积之比;2,μsl 应取主导洞口对应位置的值。

8.3.6 建筑结构的风洞试验,其试验设备、试验方法和数据处理应符合相关规范的规定。

8.4 顺风向风振和风振系数8.4.1 对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的房屋,以及基本自振周期兀大于0.25s 的各种高耸结构,应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。

顺风向风振响应计算应按结构随机振动理论进行。

对于符合本规范第8.4.3条规定的结构,可采用风振系数法计算其顺风向风荷载。

注:1,结构的自振周期应按结构动力学计算;近似的基本自振周期T 1可按附录F 计算;2,高层建筑顺风向风振加速度可按本规范附录J 计算。

8.4.2 对于风敏感的或跨度大于36m 的柔性屋盖结构,应考虑风压脉动对结构产生风振的影响。

屋盖结构的风振响应,宜依据风洞试验结果按随机振动理论计算确定。

8.4.3 对于一般竖向悬臂型结构,例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构,均可仅考虑结构第一振型的影响,结构的顺风向风荷载可按公式(8.1.1-1)计算。

z 高度处的风振系数βz 可按下式计算:210121R B gI z z ++=β (8.4.3)式中:g ——峰值因子,可取2.5;I 10——lOm 高度名义湍流强度,对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙度,可分别取0.12、0.14、0.23和0.39;R ——脉动风荷载的共振分量因子; B z ——脉动风荷载的背景分量因子。

8.4.4 脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算:3/421211)1(6x x R +=τπ(8.4.4-1) 5>,301011x w k f x w =(8.4.4-2)式中:f 1——结构第1阶自振频率(Hz);k w ——地面粗糙度修正系数,对A 类、B 类、C 类和D 类地面粗糙度分别取1.28、1.0、0.54和0.26;ζ1——结构阻尼比,对钢结构可取0.01,对有填充墙的钢结构房屋可取0.02,对钢筋混凝土及砌体结构可取0.05,对其他结构可根据工程经验确定。

8.4.5 脉动风荷载的背景分量因子可按下列规定确定:1,对体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑和高耸结构,可按下式计算:zzx z z kHa B μφρρ)(11= (8.4.5) 式中:φ1(z)——结构第1阶振型系数;H ——结构总高度(m),对A 、B 、C 和D 类地面粗糙度,H 的取值分别不应大于300m 、350m 、450m 和550m ;ρx ——脉动风荷载水平方向相关系数; ρz ——脉动风荷载竖直方向相关系数; k 、a 1——系数,接表8.4.5-1取值。

表8.4.5-1 系数k 和a 1续规律变化的高耸结构,式(8.4.5)计算的背景分量因子B z 应乘以修正系数θB 和θv 。

θB 为构筑物在z 高度处的迎风面宽度B(z)与底部宽度B(0)的比值;θv 可按表8.4.5-2确定。

1,竖直方向的相关系数可按下式计算:He H H z 60601060/-+=-ρ (8.4.6-1)式中:H ——结构总高度(m);对A 、B 、C 和D 类地面粗糙度,H 的取值分别不应大于300m 、350m 、450m 和550m 。

2,水平方向相关系数可按下式计算:Be B H x 50501060/-+=-ρ (8.4.6-2)式中:B ——结构迎风面宽度(m),B ≤2H 。

3,对迎风面宽度较小的高耸结构,水平方向相关系数可取ρx =1。

8.4.7 振型系数应根据结构动力计算确定。

对外形、质量、刚度沿高度按连续规律变化的竖向悬臂型高耸结构及沿高度比较均匀的高层建筑,振型系数φ1(z)也可根据相对高度z/H 按本规范附录G 确定。

8.5 横风向和扭转风振8.5.1 对于横风向风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆形截面构筑物,宜考虑横风向风振的影响。

8.5.2 横风向风振的等效风荷载可按下列规定采用:1,对于平面或立面体型较复杂的高层建筑和高耸结构,横风向风振的等效风荷载w Lk 宜通过风洞试验确定,也可比照有关资料确定;2,对于圆形截面高层建筑及构筑物,其由跨临界强风共振(旋涡脱落)引起的横风向风振等效风荷载w Lk 可按本规范附录H.1确定;3,对于矩形截面及凹角或削角矩形截面的高层建筑,其横风向风振等效风荷载w Lk 可按本规范附录H.2确定。

注:高层建筑横风向风振加速度可按本规范附录J 计算。

8.5.3 对圆形截面的结构,应按下列规定对不同雷诺数Re 的情况进行横风向风振(旋涡脱落)的校核:1,当Re <3×105且结构顶部风速υH 大于υcr 时,可发生亚临界的微风共振。

此时,可在构造上采取防振措施,或控制结构的临界风速υcr 不小于15m/s 。

2,当Re ≥3.5×106且结构顶部风速υH 的1.2倍大于υcr 时,可发生跨临界的强风共振,此时应考虑横风向风振的等效风荷载。

3,当雷诺数为3×105≤Re <3.5×106时,则发生超临界范围的风振,可不作处理。

4,雷诺数Re 可按下列公式确定:Re=69000υD (8.5.3-1)式中:υ——计算所用风速,可取临界风速值υcr ;D ——结构截面的直径(m),当结构的截面沿高度缩小时(倾斜度不大于0.02),可近似取2/3结构高度处的直径。

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