塔架风荷载计算
塔架风载荷的近似计算
作 者 简 介 ： 郭 庆 军 （1982～）， 男 ， 黑 龙 江 大 庆 人 ， 硕 士 ， 工 程 师 ， 从 事 风 力 发 电 方 面 的 技 术 研 究 工 作 。
11s 处 阵 风 ：36.402kN
（瞬时风速 24.4m/s）
13s 处 阵 风 ：33.202kN
（瞬时风速 23.5）
15s 处 阵 风 ：70.267 kN
（瞬时风速 32.4m/s）
部分 Matlab 程序如下：
load d：\ys.txt;thita =0 ×
3.1415926/180；apha =0.2；a =
4 结束语
本文所提出的塔架风载荷计算方法通过对海装风电设
备有限公司某型号塔架进行计算， 其结果同 Bladed 软件的 塔架风载荷仿真计算结果相比较虽然存在着一定的误差，但 在工程中是可以接受的，因此本文所提出的塔架计算方法用 作风力发电机组塔架风载荷的近似计算是切实可行的。
参考文献 1 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准.风 力 发 电 机 组 安 全 要 求 （GB 18451.1—
2009．NO．4. 5
ISSN1672-9064 CN35-1272/TK
研究与探讨
风压/（kN/m2）。
在稳态风和极端工作阵风情况下， 风振系数 β2 取 1，体
形系数 μs 取 0.6。
乙 00 00 μ·z w0=
H1 02
ρ
v0
h h0
α
2dh
（3）
式中：v0—轮毂高度处的风速；ρ—空气密度， 没有给 出 具 体 的空气密度时取标准 值 1.225 kg/m3；h—塔 架 总 高 度 ；h0—轮 毂高度。
塔式建筑的风荷载分析与结构设计
塔式建筑的风荷载分析与结构设计引言：塔式建筑作为一种独特的建筑形式，不仅具有美观的外观，还具备良好的结构稳定性。
然而，由于其较高的高度和突出的外形，塔式建筑在面对风荷载时会面临一系列的挑战。
因此，本文将探讨塔式建筑的风荷载分析与结构设计的相关问题，并提出一些解决方案。
一、风荷载分析1.1 风荷载的产生风荷载是由于大气运动而产生的一种力量，对于塔式建筑而言，主要由风速和建筑物的形状共同决定。
在风速较高的情况下，风荷载会对塔式建筑产生较大的压力，因此需要进行详细的风荷载分析。
1.2 风荷载的计算方法风荷载的计算通常采用工程力学的方法，主要包括静力法和动力法。
静力法适用于较小的建筑物，而动力法则适用于较高的塔式建筑。
动力法需要考虑建筑物的共振频率和风速的频谱特性，以确定风荷载的大小。
二、塔式建筑的结构设计2.1 结构材料的选择塔式建筑的结构设计需要考虑到其高度和稳定性，因此结构材料的选择至关重要。
常见的结构材料包括钢材和混凝土。
钢材具有较高的抗拉强度和抗压强度，适用于高层塔式建筑的主要承重结构。
而混凝土则适用于塔式建筑的基础和柱子等部分。
2.2 结构形式的设计塔式建筑的结构形式多种多样，常见的包括框架结构、筒状结构和薄壳结构等。
框架结构适用于高层塔式建筑，具有较高的刚度和稳定性；筒状结构适用于中等高度的塔式建筑，具有较好的抗风性能；薄壳结构适用于低矮的塔式建筑，具有较好的造型效果。
2.3 结构的加强与稳定由于塔式建筑的高度较大，其结构在面对风荷载时需要进行加强和稳定。
常见的加强措施包括设置加强筋、增加结构连接件和采用剪力墙等。
同时，还可以通过调整建筑物的形状和减小其突出部分的面积来提高其抗风性能。
三、案例分析以中国的CCTV总部大楼为例，该建筑物采用了特殊的结构形式，即倒悬结构。
在风荷载分析与结构设计中，设计师采用了动力法进行风荷载计算，并通过增加结构连接件和加强筋等措施来提高建筑物的稳定性。
结论：塔式建筑的风荷载分析与结构设计是确保其安全性和稳定性的重要环节。
输电线路塔身风荷载计算方法
输电线路塔身风荷载计算方法嘿，咱今儿个就来说说输电线路塔身风荷载计算方法这事儿！你可别小瞧了这风荷载，它就像个调皮的小精灵，要是不把它弄明白，那输电线路可就有麻烦啦！想象一下，那输电线路的塔身就像是个勇敢的卫士，屹立在天地之间。
而风呢，就像是一群捣蛋鬼，时不时地就来捣乱。
这时候，我们就得想办法算出风荷载到底有多大的威力，才能让塔身这个卫士做好准备呀！风荷载的计算啊，其实就像是解一道谜题。
我们得考虑好多因素呢，比如风速啦，风向啦，还有塔身的形状和尺寸等等。
这就好比是给一个人搭配衣服，得考虑身材、风格、颜色啥的，一个都不能马虎。
咱先来说说风速。
这风速可太重要啦，就像一个人的跑步速度一样。
风跑得越快，对塔身的冲击力就越大。
那怎么知道风速有多大呢？这就得靠专门的仪器去测量啦。
然后是风向。
这风向就像是一个调皮的孩子，一会儿往东跑，一会儿往西跑。
我们得搞清楚它到底往哪个方向吹，才能更好地算出风荷载对塔身的影响呀。
再来说说塔身的形状和尺寸。
这就好比是不同形状的碗，装的水肯定不一样多呀。
塔身要是又高又细，那受到的风荷载可能就会大一些；要是矮矮胖胖的，可能就会小一些。
那具体怎么计算呢？这可就得用到一些公式和方法啦。
这就像是做菜的菜谱一样，按照步骤一步一步来。
不过可别觉得这很简单哦，这里面的学问可大着呢！比如说，我们得考虑空气的阻力，就像人在水里游泳会受到水的阻力一样。
还得考虑塔身的结构，是不是坚固呀，能不能承受住风的冲击呀。
算出来风荷载之后呢，我们就可以根据这个结果来设计和建造输电线路塔身啦。
就像是给房子打地基一样，得打得稳稳的，才能让房子不倒塌呀。
你说这风荷载计算方法重要不重要？那当然重要啦！要是算错了，那输电线路出了问题可咋办？那可就会影响好多人的生活呀！所以呀，咱可得认真对待，不能马虎。
总之呢，输电线路塔身风荷载计算方法就像是一把钥匙，能打开安全输电的大门。
咱可得好好研究，让这把钥匙发挥出最大的作用，为我们的生活提供稳定可靠的电力呀！你说是不是这个理儿？。
塔架的稳定性及强度计算
塔架的稳定性及强度计算一、塔架受风载荷：露天设备考虑风载荷，工作状态下机架所受到最大风载荷和和物品受风载作用对机架所产生的水平载荷PN总是与水平载荷PH按最不利的方向叠加的。
Pw=C Kh q A 表（21-2-1）式中：Pw——作用在设备上的风载荷C——风力系数表（21-2-5）C=1.6Kh——风压高度变化系数表（21-2-4）Kh=1.25q——计算风压表（21.2.3）q=250N/m2A——垂直于风向迎风面积，经计算=90.2 m2结构充实率φ=0.3~0.6，按0.5计A=A计×0.5=90.2×0.5=45.1 m2将以上数值代入（21-2-1）Pw=1.6×1.25×250×45.1=22550（N）=2.255吨二、根据我国钢结构的设计规范，梁的整体稳定条件为：σ=Mmax / ψs ωx ≤σp式中：Mmax——最大弯矩 Mmax=P*a2 /L=25000×120×120÷620=580645 kg/cm2ψs——稳定系数表（1-1-132）φs=1.48ωx——抗弯载面系数，表（3-1-55）ωx × 2=919×2=1838（两条H型钢）σp——抗弯应力，钢结构σp=215Mpa代入上式：σ=580645÷1.48÷1838=213 Mpa <215 Mpa经计算满足稳定要求三、塔架的强度计算（一）塔架承受力有：1.受风作用的弯矩：M风=2.255×1000=225500kg·cm式中：2255kg——作用在塔架上的风载荷1000cm——风力中心距2.自重弯矩：M重=80000×310=24800000 kg·cm式中：80000kg——塔架总重量310cm——塔中心距3.载重弯矩：M载=50000×310=1550000 kg·cm式中：50000kg——载重310cm——塔中心距综上所述，塔架的总弯矩为M总= M风+ M重+ M载=40525000 kg·cm（二）塔架的界面模数：根据公式w=(BH3-bh3)/6H=（600×26.23-576×22.23）÷（6×26.2）=28515 cm3（三）塔架的弯曲应力：σ= M总/w=40525000/28515=1421 kg/cm2 < [σ]=2350 kg/cm2 经计算，塔架的弯曲应力小于材料的许用应力，塔架的强度足够。
风荷载计算公式及符号含义
风荷载计算公式及符号含义
风荷载计算的公式可以根据不同的情况而有所不同，以下是常见的两个公式及符号含义：
1. 低层建筑风荷载计算公式：
F = 0.613 × C_f × A × V_max^2
其中，
F为风荷载（单位为N/m^2或Pa）；
C_f为风压系数；
A为被风作用面积（单位为m^2）；
V_max为设计风速（单位为m/s）。
2. 高层建筑风荷载计算公式（按国家标准GB 50009-2012）：
F = qz × Ce × Cg × A × V^2
其中，
F为风荷载（单位为N/m^2或Pa）；
qz为高度变化系数；
Ce为暴风区基准风压系数；
Cg为结构高度系数；
A为结构投影面积（单位为m^2）；
V为设计基本风速（单位为m/s）。
在这些公式中，符号的含义如下：
- C_f或Ce为风压系数，是根据建筑结构和环境条件来确定的参数，用于衡量建筑所受风力的大小；
- A为被风作用面积或结构投影面积，表示建筑物横截面在垂直方向上所受的风力面积；
- V_max或V为设计风速或设计基本风速，是参考当地的气象数据和规范要求确定的；
- qz为高度变化系数，它是表示建筑高度变化对风荷载的影响；- Cg为结构高度系数，是考虑建筑物高度和形状对风力的影响；- F表示风荷载的大小，单位为N/m^2或Pa，表示单位面积上
所受的力量。
塔架风荷载计算表格
1.805
1
0.14
1.805
1
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0.766 0.766 0.766 0.766 0.766 0.766 0.766 0.766
61.873 61.873 61.873 61.873 61.873 61.873 61.873 61.873
0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010
4、 风振 系数 βz 计算 (B 类)
求g
求I10
求x1
求R
塔段 编号
峰值因子g
湍流强度I10
结构第一 自振频率
粗糙度修正 系数kw
基本风压w0
x1
阻尼比（钢 结构）
1
2.5
2
2.5
3
2.5
4
2.5
5
2.5
6
2.5
7
2.5
8
2.5
0.14
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1
计算点高 度z
68.500 63.875 58.325 50.750 42.150 34.650 20.900 5.600
塔架计算书
塔架计算书一、主要要求：1、型钢格构式塔架，自立式铁塔。
2、上层标高16.0m，自重120Kg，水平后座力4.12kN。
下层标高13.5m，自重120Kg，水平后座力2.2kN。
3、南京大厂镇江边。
二、设计概况：1、抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度0.1g，设计地震分组为第一组.2、基本风压0.4kN/㎡，地面粗糙度为A类(空旷地带)，工程的安全等级为一级(参照《高耸结构设计规范》设计)。
3、按照《高耸规范》第3.4.2条，本塔架结构不必进行构件截面的抗震验算，仅需满足抗震构造要求。
4、荷载的组合，按《高耸规范》第2.0.5条，取用下式：1.2G+1.4W+1.4×0.7L式中，G为自重等永久荷载W为风荷载L为活荷载5、考虑到平时检修使用时人员的上下，采用大型角钢格构式塔架，尺寸如下：三、塔架构件选择说明：1、满足大型格构式柱的构造要求：斜缀条与水平缀条的夹角宜在40°~70°内，水平缀条不小于L63×5，斜缀条不小于L75×6。
2、节点板的厚度由构造决定，选用10mm厚钢板，焊脚尺寸取8mm。
3、除塔架柱脚处的水平缀条连在柱分肢的外侧，其他所有缀条。
包括斜缀条和水平缀条均连在柱分肢的内侧，塔身外表平整，便于运输；根据业主要求，塔架用螺栓连接。
4、塔架可以在工厂分段制作，现场进行拼接。
5、格构式柱（塔架）采用分离式柱脚，柱脚底板由计算确定，且应不小于20mm厚；锚栓直径亦由计算确定，且应不小于20mm，孔径为螺栓直径的1.5倍，垫板孔径比螺栓大2mm。
四、风荷载的计算：按《高耸规范》执行。
W=βZμSμZμrω0式中：ω0=1.1× 0.4=0.44kN/㎡(1.1为工程重要性一级要求，0.4为南京的基本风压)βZ为风振系数：根据荷载规范GB50009-2001附录E，高耸结构的基本自振周期T1=(0.007~0.013)H，本工程为钢结构，取T1=0.013× 16.0=0.208sec;另根据《高耸规范》第3.2.7条，T1<0.25sec时不考虑风振影响，即βZ=1.0μS为风荷载体型系数，取2.6(偏于安全取规范的高值)μZ为风压高度变化系数，按高度16m的取值为1.52μr为风荷载重现期调整系数，为1.2W =1.0×2.6×1.52×1.2×0.44=2.09kN/㎡fA=3757平方毫米W xmin=68744(mm)3I x=6888100(mm)4I x0=10935600(mm)4I y0=2840600(mm)3W x0=110466(mm)3W y0=50467(mm)3I x=42.8mmI x0=54mmI y0=27.5mm Z 0=39.8mm G=29.492Kg/m角钢L100×10：肢宽L=100mm ，肢厚t f =14mmA=1926.1(mm)2W xmin =25060(mm)3I x =1795100(mm)4I x0=2846800(mm)4I y0=743500(mm)3W x0=4260(mm)3W y0=18540(mm)3I x =305mm I x0=384mm I y0=196mm Z 0=28.4mm G=15.12Kg/m六、计算格构式柱的柱身1500mm 高的材料重量及总重：分肢角钢：L140×14， 29.492×1.6×4=188.8 Kg L100×10水平角钢：15.12×1.6×4=96.8 Kg L100×10斜向角钢：15.12×1.8×4=108.9 Kg 节点板：0.3×0.6×0.01×7800×4=56.2 Kg 合计：188.8+96.8+108.9+56.2=450.7 Kg考虑计入爬梯及附属设备等，1600mm 高柱重取1.1×450.7=495.77 Kg 柱全高重：495.77×10(节)=4957.7Kg=49.58 kN七、求塔架内力：控制截面在塔底风荷载沿高度的线载=1.60×2.09=3.344 kN/m塔底轴力设计值： N=49.58×1.2=59.50kN弯矩设计值：M=1/2×3.344(风)×16.02×1.4+(4.12×16.0+2.2×13.5)(后座力)×1.4×0.7=599.2+93.7=692.9 kN ·m 剪力设计值：V=3.344×16.0×1.4+(4.12+2.2)×1.4×0.7 =74.91+6.2=81.1 kN查规范〈〈钢结构设计规范〉〉知，格构式柱的轴心受压构件的截面分类为b类。
例：铁塔身风荷载计算
塔身 b ? 2.465 ? 0.125 h 19.7
b为塔身平均宽度,b＝(1.1+3.829）/2=2.465m
查表2－6得η＝0.81
μs＝1.3（1+η）＝1.3 ×(1+0.81）＝2.353
-
4、投影面积Af （塔身面积）
Af
?
? h(b1
? b2 2
)=0.22 × 19.7×(1.1+3.892)/2 =10.683m2
5、塔身风压q
q=μZμSβzW0Af/h =(1.24×2.353×1.0×0.5625 ×10.683)/19.7 =0.89kN/m
-
-
（二）塔身风荷载
1、风压随高度变化系数μZ 110kV,高度19.7m粗糙程度为B类，查表2－5 得μZ＝1.24
2、风荷载调整系数βZ
查表2－8得βZ＝1.0 3、构件体形系数μs 由型钢杆件组成的塔架μs＝1.3（1+η）
-
b/h=3.829/19.7≈1/5为宽基塔 填充系数? ＝A f/A,塔头取? ＝0.2 ×1.1=0.22
-
4、投影面积Af（ 2
.33? 6.2(0.6 ? 1.1)1? .74m2 2
5、塔头风压q
W0＝302/1600=0.5625kN/m2
q=μZμSβzW0Af/h=(1.35×2.093×1.15 ×0.5625 ×1.74)/6.2
=0.51kN/m
例7 已知110kV,1A-ZM1型猫头宽基铁塔，塔顶 宽D1＝0.6m,塔身顶宽D2＝1.1m，根开D3＝3.829m, 塔头高h1=6.2m，塔身高h2=19.7m,计算塔身风荷载 ，线路经过乡村,运行情况Ⅰ时风速30m/s
例：铁塔身风荷载计算
=10.683m
5、塔身风压q q=μZμSβzW0Af/h =(1.24×2.353×1.0×0.5625 ×10.683)/19.7 =0.89kN/m
4、投影面积Af（塔头）
b1 b2 0.6 1.1 A f h( ) 0.33 6.2( ) 1.74m 2 2 2
5、塔头风压q W0＝302/1600=0.5625kN/m2 q=μZμSβzW0Af/h=(1.35×2.093×1.15 ×0.5625 ×1.74)/6.2
（1.1为风压增大系数）
b 2.465 塔身 0.125 h 19.7
b为塔身平均宽度,b＝(1.1+3.829）/2=2.465m 查表2－6得η＝0.81 μs＝1.3（1+η）＝1.3 ×(1+0.81）＝2.353
4、投影面积Af （塔身面积）
b1 b2 A f h( )=0.22 × 19.7×(1.1+3.892)/2 2 2
=0.51kN/m
（二）塔身风荷载 1、风压随高度变化系数μZ 110kV,高度19.7m粗糙程度为B类，查表2－5 得μZ＝1.24 2、风荷载调整系数βZ 查表2－8得βZ＝1.0 3、构件体形系数μs
由型钢杆件组成的塔架μs＝1.3（1+η）
塔架风荷载计算范文
塔架风荷载计算范文
在进行塔架风荷载计算时，首先需要确定风速。
一般来说，风速与高度、地理位置以及建筑周围环境等因素有关。
在实际工程中，常根据气象
数据和经验公式确定风速。
确定风速后，下一步是确定风荷载。
建筑物所受的风荷载是由风速和
建筑物的表面积共同决定的。
常用的风荷载计算方法有两种：静力法和动
力法。
静力法通常适用于较小的建筑物，其计算公式是风压力乘以表面积
得到风荷载。
动力法则适用于较大的建筑物，其计算公式需要考虑风的动
力特性。
在进行风荷载计算时，还需要考虑构件的几何形状和方向性。
不同形
状的构件在风荷载作用下会产生不同的应力，因此需要根据构件的形状和
方向进行分析。
在实际工程中，可以采用有限元分析等方法进行更加精确
的计算。
需要注意的是，在进行塔架风荷载计算时需要考虑与风荷载相关的其
他因素，比如温度变化、地震等。
这些因素也会对塔架结构的应力和安全
性产生影响，因此在分析风荷载时需要进行综合考虑。
总的来说，塔架风荷载计算是保证塔架结构在风荷载作用下安全可靠
的重要步骤。
通过合理的风速和风荷载计算方法以及验证评估，可以确保
塔架结构的设计和施工符合安全标准，从而保证建筑物的稳定性和耐久性。
例：铁塔身风荷载计算
=0.51kN/m
-
（二）塔身风荷载 1、风压随高度变化系数μZ
110kV,高度19.7m粗糙程度为B类，查表2－5 得μZ＝1.24 2、风荷载调整系数βZ
查表2－8得βZ＝1.0 3、构件体形系数μs 由型钢杆件组成的塔架μs＝1.3（1+η）
-
b/h=3.829/19.7≈1/5为宽基塔 填充系数＝A f/A,塔头取＝0.2 ×1.1=0.22
5、塔身风压q
q=μZμSβzW0Af/h
=(1.24×2.353×1.0×0.5625 ×10.683)/19.7 =0.89kN/m
-
查表2－8得βZ＝1.15 3、构件体形系数μs -
由型钢杆件组成的塔架μs＝1.3（1+η） 填充系数＝A f/A,塔头取＝0.3×1.1＝0.33， （1.1为节点板挡风面积风压增大系数）
塔头hb06..8250.14
b为塔头平均宽度，b=(0.6+1.1)/2=0.85m
查表2－6得η＝0.61
（1.1为风压增大系数）
塔身b2.4650.125 h 19.7
b为塔身平均宽度,b＝(1.1+3.829）/2=2.465m
查表2－6得η＝0.81 μs＝1.3（1+η）＝1.3 ×(1+0.81）＝2.353
-
4、投影面积Af （塔身面积）
Af
h(b1 b2 )=0.22 × 19.7×(1.1+3.892)/2 2 =10.683m2
例7 已知110kV,1A-ZM1型猫头宽基铁塔，塔顶 宽D1＝0.6m,塔身顶宽D2＝1.1m，根开D3＝3.829m, 塔头高h1=6.2m，塔身高h2=19.7m,计算塔身风荷载 ，线路经过乡村,运行情况Ⅰ时风速30m/s
塔架风荷载计算范文
塔架风荷载计算范文一、引言塔架是一种用于支撑高空建筑物或设备的结构，常见于电力、通信、桥梁等工程中。
在设计塔架时，风荷载是一个重要的考虑因素。
本文将介绍塔架风荷载计算的方法和步骤。
二、塔架风荷载计算方法根据相关规范和标准，塔架的风荷载计算一般可以采用两种方法：最不利风向法和特征值法。
1.最不利风向法最不利风向法是指在所有可能风向中，选取对塔架产生最大风荷载的风向。
该方法适用于高度较小的塔架，其计算步骤如下：（1）确定最不利风向利用风洞实验或气象记录资料，确定各个风向下的平均风速和风向频率。
计算每个风向下的风压系数，选择产生最大风荷载的风向。
（2）计算风荷载根据选取的最不利风向，计算塔架表面上各个点的风速和风压。
根据风压和塔架的几何形状，计算各个点的风荷载。
（3）计算风荷载合力将各个点的风荷载合力成一个合力，求出塔架在最不利风向下的风荷载。
2.特征值法特征值法是指将各个风向下的风速和风压进行统计，得到一组特征值，再对这组特征值进行处理，得到考虑不同概率的风荷载。
特征值法适用于高度较大的塔架，其计算步骤如下：（1）确定设计基准风速根据气象记录资料，选取合适的设计基准风速。
（2）统计各个风向下的风速和风压利用气象记录资料，统计各个风向下的风速和风压，得到一组数据。
（3）计算特征值根据统计数据，计算特征值，包括平均值、标准偏差和极值等。
（4）计算设计风速根据特征值和设计基准风速，计算设计风速。
（5）计算风荷载根据设计风速，计算各个点的风速和风压。
根据风压和塔架的几何形状，计算各个点的风荷载。
（6）计算风荷载合力将各个点的风荷载合力成一个合力，求出塔架在设计风速下的风荷载。
三、计算实例为了更好地说明塔架风荷载计算的方法和步骤，以下举例计算一个具体的塔架。
假设塔架的高度为50米，宽度为10米，采用特征值法进行计算。
已知设计基准风速为35m/s，统计各个风向下的风速和风压，得到一组数据。
根据数据计算得到特征值，如下：平均风速：30m/s标准偏差：5m/s极值：40m/s根据设计基准风速和特征值，计算设计风速为35m/s。
塔式结构高耸风荷载计算
塔式结构高耸风荷载计算塔式结构是一种高耸的建筑结构，常用于高层建筑、电力输送塔和通信塔等领域。
在设计和建造塔式结构时，必须考虑风荷载的影响，以保证结构的安全性和稳定性。
本文将介绍塔式结构高耸风荷载的计算方法。
风荷载计算涉及两个重要的参数，即设计风速和平均再现周期。
设计风速是指在特定地点和高度上，在一定的气象条件下，风的平均速度。
平均再现周期是指一些时期内达到或超过其中一特定风速的平均时间。
风速的确定需要考虑到塔式结构的高度和地理位置等因素。
通常，设计风速是根据地理位置的七级风速与高度修正系数相乘得到的。
在进行修正时，需考虑当地的地形类型，如平原、丘陵或高山等。
高度修正系数一般通过风洞试验或数值模拟计算得出。
平均再现周期可根据实测数据或地方气候条件进行估算。
在中国，常用的再现周期有50年和100年。
在得到设计风速和平均再现周期后，可以使用以下公式计算塔式结构的风荷载。
风荷载计算公式如下：F=0.5*ρ*V²*A*Cf其中，F为单位面积上的风荷载，ρ为空气密度，V为设计风速，A为结构对风垂直面积，Cf为风荷载系数。
风荷载系数Cf是根据结构的形状和风向角来确定的，其数值由相关标准规定。
对于塔式结构来说，一般采用圆柱体或薄壁结构的风荷载系数。
风荷载计算中的空气密度ρ，可通过下式来计算：ρ=1.225*(1-0.0065*H/T0)^4.255其中，H为海拔高度，T0为标准大气温度。
风荷载计算得到的结果是结构单位面积上的风荷载大小，需要乘以结构的受力面积来计算具体的风荷载。
在实际施工中，塔式结构的高耸风荷载计算还需要考虑结构的几何形状、材料力学性能和连接方式等因素。
此外，在计算中也需要考虑其他荷载，如地震荷载、重力荷载等。
总之，塔式结构的高耸风荷载计算是一个复杂的过程，需综合考虑多种因素。
通过合理的计算方法和专业的设计，可以确保塔式结构在风荷载作用下的安全和稳定。
塔架风载荷的近似计算
塔鬻风载荷的近似计算郭庆军韩花丽（中船重工（重庆）海装风电设备有限公司重庆４０００２１）摘要阐述稳定风和阵风时塔架栽荷的影响．在对塔架风载荷计算方面则结合公司的资源，对比ＧＨＢｌａｄｅｄ的仿真结果，并参考中国建筑规范．总结出一套行之有效的塔架风载荷计算方法。
关键词塔架风力发电机组风载荷中图分类号：ＴＫ８３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２—９０６４（２００９）０４—０００５－０３在已经给定了塔架高度的情况下．塔架顶部和塔架底部载荷在风力发电机机组塔架设计中至关重要。
塔架顶部的载荷主要来自于叶轮的空气动力、离心力、机舱和叶轮的重力等因素：塔架底部的载荷主要来自于塔架顶部载荷以及塔架的风载荷．在已知塔架顶部载荷的情况下通过载荷坐标系转化可以求得塔架顶部载荷对塔架底部载荷的影响．那么如果能够求得塔架的风载荷．将２部分的载荷叠加即可求得塔基的载荷．目前风电行业对风机运行风况的的定义主要依据是欧洲标准ＩＥＣ６１４００—１．此标准中将风的种类定义为稳定风、阵风、湍流风３大类，本文主要阐述了稳定风和阵风对塔架载荷的影响。
Ｂｌａｄｅｄ软件是风电行业公认的风力发电机整机设计及载荷分析的权威软件．其中包括塔架载荷计算的功能．本文以海装风电设备有限公司某种型号的塔架风载荷计算为例．用本文所介绍的塔架风载荷计算方法所计算的结果同Ｂｌａｄｅｄ软件计算的结果相比较以验证塔架风载荷计算方法的正确性．１塔架的结构塔架的结构有张线支撑式和悬臂梁２种基本形式。
塔架所用的材料可以是木杆、铁管或其他圆柱结构．也可以是钢材做成的珩架结构．大型风力机的塔架基本上是锥形圆柱钢塔架。
锥形圆柱钢塔架的特点是塔架的直径随高度的变化而表ｌ稳定风风况下塔架风载荷计算结果变化．因此需要对塔架不同高度的圆柱截面直径进行定义。
海装风电设备有限公司某型号的塔架部分参数在Ｂｌａｄｅｄ软件中定义．如表ｌ。
２稳态风、阵风模型在同一地点．垂直于地面方向的不同高度处风速的大小不同．多数情况下风速随着高度的增大而增大。
《建筑结构荷载规范》-风荷载计算
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，应按下述公式计算： 1 当计算主要受力结构时0z s z k w w μμβ= (8.1.1-1)式中 k w —风荷载标准值(kN/m 2)；z β—高度z处的风振系数； s μ—风荷载体型系数； z μ—风压高度变化系数；0w —基本风压(kN/m 2)。
2 当计算围护结构时0z sl gz k w w μμβ=(8.1.1-2)式中 gz β—高度z处的阵风系数;sl μ—风荷载局部体型系数。
8.1.2 基本风压应按本规范附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN／m 2。
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，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。
8.1.3 当城市或建设地点的基本风压值在本规范附录D.5没有给出时，基本风压值可按附录D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；也可按本规范附录D中附图D.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、频遇值和准永久值系数可分别取O.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。
表8.2.1 风压高度变化系数z μ地面粗糙度类别离地面或海 平面高度 (m) A B C D5 1.09 1.00 0.65 0.51 10 1.28 1.00 0.65 0.51 15 1.42 1.13 0.65 0.51 20 1.52 1.23 0.74 0.51 30 1.67 1.39 0.88 0.51 40 1.79 1.52 1.00 0.60 50 1.89 1.62 1.10 0.69 60 1.97 1.71 1.20 0.77 70 2.05 1.79 1.28 0.84 80 2.12 1.87 1.36 0.91 90 2.18 1.93 1.43 0.98 100 2.23 2.00 1.50 1.04 150 2.46 2.25 1.79 1.33 200 2.64 2.46 2.03 1.58 250 2.78 2.63 2.24 1.81 300 2.91 2.77 2.43 2.02 350 2.91 2.91 2.60 2.22 400 2.91 2.91 2.76 2.40 450 2.91 2.91 2.91 2.58 500 2.91 2.91 2.91 2.74 ≥5502.91 2.91 2.91 2.918.2.2 对于山区的建筑物，风压高度变化系数可按平坦地面的粗糙度类别，由表8.2.1确定外，还应考虑地形条件的修正，修正系数η分别按下述规定采用： 1 对于山峰和山坡，其顶部B处的修正系数可按下述公式采用：2B 5.21tg 1⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛−+=H z ακη (8.2.2)式中tg α——山峰或山坡在迎风面一侧的坡度；当tg α＞0.3时，取tg α＝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 2.5z H >时，取 2.5z H =。
【精品文档】风荷载计算规律及公式
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 =+++。
例：铁塔身风荷载计算
解（一）塔头风荷载 1、风压随高度变化系数μZ
110kV,高度25.9m粗糙程度为B类，查表 得μZ＝1.35 2、风荷载调整系数βZ
（1.1为风压增大系数）
塔身b2.4650.125 h 19.7
b为塔身平均宽度,b＝(1.1+3.829）/2=2.465m
查表2－6得η＝0.81 μs＝1.3（1+η）＝1.3 ×(1+0.81）＝2.353
-
4、投影面积Af （塔身面积）
Af
h(b1 b2 )=0.22 × 19.7×(1.1+3.892)/2 2 =10.683m2
5、塔身风压q
q=μZμSβzW0Af/h
=(1.24×2.353×1.0×0.5625 ×10.683)/19.7 =0.89kN/m
-
查表2－8得βZ＝1.15 3、构件体形系数μs -
由型钢杆件组成的塔架μs＝1.3（1+η） 填充系数＝A f/A,塔头取＝0.3×1.1＝0.33， （1.1为节点板挡风面积风压增大系数）
塔头hb06..8250.14
b为塔头平均宽度，b=(0.6+1.1)/2=0.85m
查表2－6得η＝0.61
=0.51kN/m
-
（二）塔身风荷载 1、风压随高度变化系数μZ
110kV,高度19.7m粗糙程度为B类，查表2－5 得μZ＝1.24 2、风荷载调整系数βZ
查表2－8得βZ＝1.0 3、构件体形系数μs 由型钢杆件组成的塔架μs＝1.3（1+η）