风荷载舒适度计算 - 360文档中心

风荷载作用下的结构舒适度验算

风荷载作用下的结构舒适度验算第一章绪论一、背景介绍随着社会经济的发展，环境恶化、气候变暖等气候变化现象正在加剧，对居住环境室内的温度波动越来越受到重视，环境舒适度的确定已成为各国研究越来越重要的课题之一。

根据现有的研究成果，温度变化的影响，一般从两个角度考虑：一是温度外界对室内物体造成的温度影响，即外部环境温度；二是室内物体造成的热交换，即内部环境温度。

传统建筑设计中，基本借鉴了古建筑结构的原理，强调结构安全性和耐久性，细节设计能够合理考虑环境舒适度是较少被考虑的一方面。

考虑环境舒适度的建筑结构需满足热的传递状态以及结构变形的热弹性要求。

因此，结构综合设计的内容，不仅限于结构安全，还包括结构热弹性以及舒适性状态，以满足建筑热物理性能要求。

本文对结构舒适度在风荷载作用下的验算进行了研究，其目的是确定结构在风荷载作用下的舒适度，以及提出有效的结构设计措施。

二、研究综述近年来，人们开始对建筑结构的环境舒适度这一课题越来越感兴趣，结构舒适度的研究也开始进行，以解决该问题。

(1)何树浩等（2005）[1]研究了外表层加工对建筑结构舒适度的影响，结果表明，外表层的加工程度会影响结构舒适度。

(2)郑湃，卢其胜（2009）[2]研究了结构舒适度在钢结构热力性能验算中的应用，研究表明，结构的热力性能满足一定的要求，可以改善结构舒适度。

(3)李永强，桂建新（2011）[3]研究了结构加热条件下的舒适度，研究结果表明，加热的结构温度在正常的舒适度范围内可以得到改善。

(4)刘淑丽，何久（2016）[4]利用计算流体力学（CFD）模拟分析了墙体及窗户结构对室内环境舒适度的影响，结果表明，墙体及窗户结构在改进环境舒适度方面有重要作用。

(5)张晓雵等（2019）[5]研究了结构舒适度在结构设计中的应用，研究表明，结构舒适度能够改善建筑结构的热结构特性，提高建筑结构的热物理性能。

风荷载计算方法与步骤

1 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所受的风荷载。

1.1 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ωk （KN/m2）按下式计算：ωk =βz μs μz ω0风荷载标准值（kN/m 2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压1.1.1 基本风压ω0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年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。

按公式 ω0=12ρv 02确定数值大小，但不得小于m 2，其中ρ的单位为t/m3，ω0单位为kN/m 2。

也可以用公式ω0=11600v 02计算基本风压的数值，也不得小于m2。

1.1.2 风压高度变化系数μZ风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。

规范以B 类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。

μZX=(H tB 10)2αB (10H tX )2αX (Z 10)2αXμZA =1.248(Z 10)0.24μZB =1.000(Z )0.30μZC =0.544(Z 10)0.44μZD =0.262(Z 10)0.601.1.3 风荷载体形系数μS1）单体风压体形系数（1）圆形平面μS =0.8；（2）正多边形及截角三角平面μS=0.8+√n，n为多边形边数；（3）高宽比HB≤4的矩形、方形、十字形平面μS=1.3；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比HB >4的十字形、高宽比HB>4，长宽比LB≤1.5的矩形、鼓形平面μS=1.4；（5）未述事项详见相应规范。

风荷载下舒适度验算

风荷载下舒适度验算
①顺风向顶点最大加速度：
wsmrton0A
为确保高层建筑内使用者之舒适，需考虑风振建筑物加速度。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ32002） 4.6.6节表 4.6.6 ，按10年一遇的风荷载取值计算的顺风向与横风向结构顶点最大加速度
建筑物横
风向的第
Tt 一自震周
期
分别为建
筑物平面
的宽度和
B、L- 长度
n,m 41.84103 m/s
br
tr
0.02272
br
2.05x Βιβλιοθήκη 04n , m B
Tt L
.3 . 3
2.03 3.494 0.83 0.02
3.93
35.55
m
43.85
m
max
tr
0.117539 m/s2
21948
kN/m2 m2 t
w 0.106559 m/s2
max 0.15
m/s2
满足规范要求
②横风向顶点最大加速度：
tr
br
T
2 t
b
BL t , cr
建筑物顶
n ,m
点平均风速 (m/s)
z
风压高度变化系数
建筑物所
B
受的平均重力
r
重限期调整系数
建筑物横
t,c r 风向的临界阻尼比
满足规范要求
max
0.15
m/s2
n,m 40 s z0
限值为 0.15m/s2
max；加速度
按《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ9998）5.5.1 条计算。

风荷载计算方法

风荷载计算方法
风荷载计算是指根据建筑物高度、结构形式、地理位置、建筑物
表面积、风速等参数，计算出风力对建筑物产生的作用力，以确定建
筑物在风力作用下的稳定性和安全性。

风荷载计算是建筑结构设计的
重要基础计算，对保证建筑物的安全性和稳定性具有极为重要的意义。

计算风荷载的方法主要采用美国标准和欧洲标准两种方法。

美国标准采用ASCE7标准，根据建筑物的形状、高度、地理位置、建筑物表面积、风速等参数参考标准的风荷载量进行计算。

首先根据
不同的地区选择适用的地区风速，然后按照建筑的高度和类型选择适
当的风荷载系数，利用公式计算出所需的风荷载。

欧洲标准采用Eurocode 1标准，根据建筑物的高度、风速、地形
等参数确定风压力大小，并根据建筑物的形状和功能，采用不同的计
算公式进行计算。

首先根据不同的地区选择适用的地区风速，然后根
据建筑物的高度、形状和暴露面积，采用对应的风荷载系数计算风压
力大小。

计算结果通常以单位面积上的风荷载或风压力表示。

无论是美国标准还是欧洲标准，计算风荷载都需要考虑到建筑物
的结构特征、地理环境和气象情况等因素，以获取合理的结果。

同时，风荷载计算也需要考虑到建筑物在不同时期产生的不同风荷载，以便
为结构设计提供全面且准确的参考数据。

总之，风荷载计算是建筑工程设计中不可或缺的一部分，对保证
建筑物的稳定性和安全性具有非常重要的意义。

了解并运用标准的计
算方法能够为工程师们提供准确的数据，同时也能够提高建筑物的抗
风能力和设计质量，从而提高建筑物在自然灾害等情况下的防护能力。

风荷载标准值计算公式

风荷载标准值计算公式
风荷载是指建筑物在风力作用下所受到的荷载，是建筑结构设计中非常重要的一个参数。

风荷载的计算需要根据当地的气象条件和建筑物的结构特点来确定，而风荷载标准值计算公式就是用来计算这一参数的重要工具。

本文将介绍风荷载标准值计算公式的相关知识，希望能对大家有所帮助。

风荷载标准值计算公式的基本原理是根据建筑物的高度、结构形式、气象条件等因素来确定建筑物所受到的风荷载大小。

一般来说，风荷载的计算可以分为静风荷载和动风荷载两种情况。

静风荷载是指建筑物在稳定风场中所受到的风荷载，而动风荷载则是指建筑物在非稳定风场中所受到的风荷载。

在实际工程中，需要根据具体情况来确定采用哪种计算方法。

静风荷载的计算公式一般采用国家相关标准或规范中给出的公式，这些公式通常是根据建筑物的高度、形状系数、风速等参数来确定风荷载的大小。

而动风荷载的计算则需要考虑建筑物在风场中的振动响应，通常需要进行风洞试验或数值模拟来确定。

在实际工程中，风荷载标准值计算公式的准确性对建筑物的结构安全性至关重要。

因此，在进行风荷载计算时，需要充分考虑建筑物的结构特点、周围环境的气象条件以及当地的风荷载标准等因素，确保计算结果的准确性和可靠性。

总之，风荷载标准值计算公式是确定建筑物在风力作用下所受到的荷载大小的重要工具，其准确性和可靠性对建筑物的结构安全性有着重要影响。

在进行风荷载计算时，需要根据实际情况选择合适的计算方法，并严格遵循相关的标准和规范，以确保建筑物的结构安全性和稳定性。

希望本文对大家对风荷载标准值计算公式有所帮助，谢谢阅读！。

风荷载计算步骤

风荷载计算步骤风荷载是指风对建筑物或结构物产生的力的作用，是结构设计中必须考虑的重要因素之一。

正确计算风荷载可以确保建筑物的安全性和稳定性。

下面将介绍风荷载计算的步骤。

1. 确定设计风速：首先需要确定设计风速，设计风速是指建筑物所在地区的设计标准风速。

一般根据地理位置和气象数据进行确定，以保证建筑物在最不利的气象条件下仍能安全运行。

2. 确定风荷载标准：根据国家相关规范和标准，确定适用的风荷载标准。

不同类型的建筑物和结构物有不同的风荷载标准，如住宅建筑、工业厂房、大跨度桥梁等。

3. 确定风荷载系数：根据风荷载标准，确定适用的风荷载系数。

风荷载系数是考虑不同部位、不同形状和不同高度的建筑物所受风荷载的系数。

一般包括静阵风荷载系数、动阵风荷载系数、局部风压系数等。

4. 确定风荷载作用方向：根据建筑物或结构物的形状和方向，确定风荷载的作用方向。

一般将风荷载分为垂直方向和水平方向的作用。

5. 计算垂直方向风荷载：根据建筑物或结构物的面积和垂直方向风荷载系数，计算垂直方向的风荷载。

垂直方向风荷载一般作用于建筑物的屋面、墙面等垂直结构。

6. 计算水平方向风荷载：根据建筑物或结构物的形状和水平方向风荷载系数，计算水平方向的风荷载。

水平方向风荷载一般作用于建筑物的梁、柱、桁架等水平结构。

7. 考虑风荷载组合：在设计中，需要考虑不同作用方向的风荷载同时作用时的情况。

根据设计标准的要求，计算不同组合情况下的风荷载。

8. 结构分析和验算：根据计算得到的风荷载，在结构分析中考虑其作用，进行结构的强度和稳定性验算。

确保建筑物或结构物在风荷载作用下具有足够的安全性和稳定性。

以上就是风荷载计算的基本步骤。

在实际工程中，还需要考虑其他因素，如地形、建筑物周围环境、建筑物的特殊形状等。

风荷载计算是结构设计的重要内容，合理计算风荷载可以为建筑物的安全运行提供保障。

风荷载计算方法与步骤

欢迎共阅1 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所受的风荷载。

1.1 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（KN/m2）按下式计算：1.1.1基本风压按当地空旷平坦地面上50年一遇按公式其中的单位为，kN/m 2。

也可以用公式1.1.2 风压高度变化系数风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。

规范以粗糙度类别场地确定之后上式前两项为常数，于是计算时变成下式：1.1.3风荷载体形系数1）单体风压体形系数（1）圆形平面；（2）正多边形及截角三角平面，n为多边形边数；（3）高宽比的矩形、方形、十字形平面；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比，长宽比的矩形、鼓形平面（5）未述事项详见相应规范。

23檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，不宜小于1.1.4米且高宽比的房屋，以及自振周期虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。

且可忽略扭转的结构在高度处的风振系数○1g为○2R为脉动风荷载的共振分量因子，计算方法如下：为结构阻尼比，对钢筋混凝土及砌体结构可取；为地面粗糙修正系数，取值如下：为结构第一阶自振频率（Hz）；高层建筑的基本自振周期可以由结构动力学计算确定，对于较规则的高层建筑也可采用），B为房屋宽度（m）。

○3对于体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑，、为系数，按下表取值：为结构第一阶振型系数，可由结构动力学确定，对于迎风面宽度较大的高层建筑，当剪力墙和框架均其主要作用时，振型系数查下表，其中H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度风高度。

为脉动风荷载水平、竖直方向相关系数，分别按下式计算:B。

风荷载标准值计算公式

风荷载标准值计算公式风荷载标准值计算公式是指在建筑工程中，根据建筑物所在地的气象条件和建筑结构的特点，计算出建筑物所需承受的风荷载标准值的公式。

风荷载标准值是指建筑物在受到风力作用时所承受的最大风荷载，是设计和施工时必须考虑的重要参数之一。

风荷载标准值的准确计算对于保证建筑物的结构安全和稳定起着至关重要的作用。

在进行风荷载标准值的计算时，首先需要考虑的是建筑物所在地的气象条件。

气象条件包括当地的风速、风向、气压等因素。

这些因素将直接影响到建筑物所受到的风力作用，因此需要根据当地的气象数据来确定风荷载标准值的计算参数。

其次，需要考虑建筑物的结构特点。

建筑物的结构特点包括建筑物的高度、形状、材料等因素。

这些因素将决定建筑物在受到风力作用时所承受的风荷载的分布情况，因此需要根据建筑物的结构特点来确定风荷载标准值的计算公式。

一般来说，风荷载标准值的计算公式可以通过以下步骤来确定：1. 确定气象条件参数。

根据当地的气象数据，确定风速、风向、气压等参数。

2. 确定建筑物结构参数。

根据建筑物的高度、形状、材料等参数，确定建筑物在受到风力作用时的结构特点。

3. 计算风荷载标准值。

根据气象条件参数和建筑物结构参数，利用相应的风荷载标准值计算公式，计算出建筑物所需承受的风荷载标准值。

风荷载标准值计算公式的准确性和合理性对于建筑物的结构设计和施工具有重要的影响。

因此，在确定风荷载标准值计算公式时，需要充分考虑当地的气象条件和建筑物的结构特点，确保计算结果的准确性和可靠性。

在实际工程中，工程师通常会根据建筑物的具体情况和当地的气象条件，选择合适的风荷载标准值计算公式进行计算。

同时，还需要考虑到安全系数等因素，确保建筑物在受到风力作用时能够保持结构的稳定和安全。

总之，风荷载标准值计算公式是建筑工程中不可或缺的重要参数之一，其准确计算对于保证建筑物的结构安全和稳定具有至关重要的意义。

在实际工程中，工程师需要根据当地的气象条件和建筑物的结构特点，选择合适的计算公式进行计算，并确保计算结果的准确性和可靠性，以保证建筑物在受到风力作用时能够保持结构的稳定和安全。

风荷载计算方法与步骤

1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所受的风荷载。

1.1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。

1.1.1
50年一遇
，其中的单位为kN/m2。

1.1.2
1.1.3风荷载体形系数
1
（
（
（的矩形、方形、十字形平面；
（形、L高宽比的十字形、，
；
（）未述事项详见相应规范。

2
3
1.1.4
的房屋，以及自振周期
虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。

米、高宽比
结构在Z高度处的风振系数可按下式计算：
g为峰值因子，去g=2.50；为10米高度名义湍流强度，取值如下：
R
为结构阻尼比，对钢筋混凝土及砌体结构可取；
为地面粗糙修正系数，取值如下：
、为系数，按下表取值：
为结构第一阶振型系数，可由结构动力学确定，对于迎风面宽度较大的高层建筑，当剪
力墙和框架均其主要作用时，振型系数查下表，其中H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度
B。

风荷载标准值公式

风荷载标准值公式风荷载标准值公式是指在建筑结构设计中，为了保证建筑物在风力作用下的安全性，需要确定一个合适的风荷载标准值。

这个标准值是根据建筑物所处的地理位置、建筑形式、高度、结构特点等因素综合考虑而得出的。

风荷载标准值公式的推导是基于风力的力学原理和建筑结构的静力学分析。

根据国家相关规范和标准，可以得到以下风荷载标准值公式：F = C × A × P其中，F表示风荷载标准值，单位为N（牛顿）或kN（千牛顿）；C表示风压系数，是一个与建筑形式、高度、地理位置等因素有关的参数；A表示建筑物的参考面积，单位为m²（平方米）；P表示基本风压，单位为N/m²（牛顿/平方米）。

在实际应用中，风荷载标准值公式的具体参数需要根据不同的情况进行选择和计算。

以下是一些常见参数的说明：1. 风压系数C：风压系数是根据建筑物的形状和高度来确定的。

对于一般建筑物，可以根据国家规范中的相应表格来选择合适的风压系数。

对于特殊形状的建筑物，可以通过风洞试验等方法来确定风压系数。

2. 参考面积A：参考面积是指建筑物所受到风力作用的有效面积。

对于规则形状的建筑物，可以直接根据几何形状计算出参考面积；对于不规则形状的建筑物，可以采用分割法或离散点法来估算参考面积。

3. 基本风压P：基本风压是指单位面积上的风力作用力。

根据国家规范和标准，可以通过地理位置、设计基本风速等参数来确定基本风压。

一般情况下，基本风压可以通过查表或计算得出。

需要注意的是，风荷载标准值公式只是确定了一个合适的标准值，并不能直接应用于具体的工程设计中。

在实际工程中，还需要进一步考虑结构的强度、稳定性等因素，并进行结构分析和计算，以确保建筑物在风力作用下的安全性。

总结起来，风荷载标准值公式是建筑结构设计中重要的依据之一。

通过合理选择和计算相关参数，可以得到合适的风荷载标准值，从而保证建筑物在风力作用下的安全性。

但需要注意的是，在实际工程中还需要综合考虑其他因素，并进行详细的结构分析和计算。

风荷载计算方法

风荷载计算方法风荷载计算方法是针对建筑物在面临自然环境中风的影响时所采用的一种计算方法。

在该方法中，需要考虑到建筑物的形状、结构、高度以及环境中风的速度、方向和形态等因素。

在风荷载计算方法中，风是建筑物需要面临的最重要的自然环境因素之一。

建筑物所受到的风荷载是由风对建筑物表面造成的压力和力矩所引起的。

风的速度、方向和形态均会影响到建筑物所受到的风荷载大小和方向。

因此，在进行风荷载计算时，需要考虑到建筑物的形状、结构和高度等因素，同时也需要确定环境中的风速梯度和风向等影响因素。

主要的风荷载计算方法有几种，其中一般都是依据建筑物的形状和所处的环境来确定的。

以下是三种主要的风荷载计算方法：1.平面上的压力系数法平面上的压力系数法是通过建筑物平面面积所受风压力系数的计算，来得出建筑物所受到的风荷载大小和方向。

该方法适用于规则形状的建筑，如长方形、正方形等。

在计算过程中，需要确定压力系数和风速，然后通过计算可以得出风荷载。

2.体型系数法体型系数法是通过建筑物在统一比例下的实物模型，来计算建筑物所受到的风荷载。

该方法适用于比较规则的建筑物，如楼房、塔等。

在计算过程中，需要确定建筑物在实物模型上的体型系数和风速，通过计算可以得出建筑物所受到的风荷载大小和方向。

3.数值模拟法数值模拟法是通过建筑物的复杂形状和结构，通过计算机对空气流动的模拟以得出建筑物所受到的风荷载。

该方法适用于比较复杂的建筑物，如立交桥、大型建筑等。

在计算中，需要先对建筑物进行数字化建模，然后通过数值模拟来得出建筑物所受到的风荷载大小和方向。

在进行风荷载计算时，需要注意将其纳入到结构设计和校核中，以确保建筑物的结构强度和安全性。

同时，也需要根据不同地区的气象环境和风场要素，对风荷载的计算方法进行相应的修正和调整。

风荷载计算方法与步骤

1 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所受的风荷载。

1.1 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ωk （KN/m ²）按下式计算：ωk =βz μs μz ω0风荷载标准值（kN/m 2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压1.1.1 基本风压ω0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年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。

按公式 ω0=12ρv 02 确定数值大小，但不得小于0.3kN/m 2，其中ρ的单位为t/m ³，ω0单位为kN/m 2。

也可以用公式ω0=11600v 02计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。

1.1.2 风压高度变化系数ωω风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。

规以B 类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。

ωωω=(ωωω)2ωω(10ωω)2ωω(ω)2ωωωωω=1.248(ω10)0.24ωωω=1.000(ω10)0.30ωωω=0.544(ω)0.44ωωω=0.262(ω10)0.601.1.3 风荷载体形系数ωω1）单体风压体形系数（1）圆形平面ωω=0.8；（2）正多边形及截角三角平面ωω=0.8+√ω，n 为多边形边数；（3）高宽比ωω≤4的矩形、方形、十字形平面ωω=1.3；（4）V 形、Y 形、L 形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比ωω>4的十字形、高宽比ωω>4，长宽比ωω≤1.5的矩形、鼓形平面ωω=1.4；（5）未述事项详见相应规。

风作用下高层建筑结构舒适度的评价标准和计算方法

１引言
随着社会、经济的发展，人们对工作、居住的环境要求日益提高。这样，高层、超高层建筑在风振作用下的舒适度问题越来越受人们的重视。结构设计时考虑风荷载，已不只以强度、变形控制为目
孙仁范，男，深圳市和致达建筑工程结构技术有限公司地址：深圳市福田区中审大厦８楼邮编：５１８０３４
的，因为还要控制风作用下结构振动的程度，以使居住或工作于其中的人员不致有不舒服的感觉。本文介绍和评价各国的风振舒适度标准并论述风作用下结构加速度的计算方法。
抗规规定二者阻尼比均取005当采用rayleigh阻尼时应适当选取两个周期点来确定比例系数参考文献1高层建筑混凝土结构技术规程中国建筑工业出版社jgj320022建筑抗震设计规范中国建筑工业出版社gb5001120013武腾清著腾家禄等翻译结构物动力设计中国建筑工业出版社19811anilkchopra著谢礼立吕大刚等译结构动力学高等教育出版社5perform3duserguide20068的因为还要控制风作用下结构振动的程度以使居住或工作于其中的人员不致有不舒服的感觉
２２
实验得到的ｂ值不统一，如藤本的斜率是－１．０，神田的斜率是－０．５７，盐谷的斜率是－０．３５［３］。而随机振动知觉域实验的结果，有的认为知觉域随频率的变化与正弦波相同。也有的认为知觉域不随频率变化。而且，不管是正弦波实验还是随机振动实验，各次实验的结果都存在一定差距。其原因主要有，人们对振动的反应有很大的个人差别，实验方法、实验装置、振动感觉问询方法亦不尽相同。因此，
２００８年３月第５卷第１期
深圳土木与建筑
ＶＯＬ．５ＮＯ．１ＭＡＲ２００８
风作用下高层建筑结构舒适度的评价标准和计算方法

风荷载计算方法

风荷载计算方法1. 引言风荷载是指风力对建筑物或结构物的作用力，是工程设计中必须考虑的重要因素之一。

风荷载计算是为了确保建筑物或结构物在风力作用下的安全性和稳定性。

本文将介绍风荷载计算的方法和步骤，包括风荷载标准、风压系数的确定、风荷载计算公式的推导和建筑物的抗风设计。

2. 风荷载标准风荷载计算应根据当地的风荷载标准进行。

常见的风荷载标准有国家标准《建筑抗风设计规范》（GB 50009）和《大型钢制烟囱抗风设计规范》（DL/T 5364）等。

风荷载标准中包含了地区的平均风速、风向频率、极值风速等统计数据，以及建筑物的抗风等级和风荷载系数等参数。

在进行风荷载计算时，需要根据标准提供的数据进行相应的转换和计算。

3. 风压系数的确定风压系数是风荷载计算中的重要参数，用于计算风荷载对建筑物或结构物的作用力。

常用的风压系数有局部风压系数、结构动力系数和建筑物整体风压系数等。

局部风压系数是指建筑物表面某一特定位置的风压系数，例如墙面、屋顶等。

结构动力系数是指结构物的振动特性对风荷载的响应程度，可以通过振动试验或计算方法进行确定。

建筑物整体风压系数是指建筑物各个部位风压系数的加权平均值，用于计算整体的风荷载。

风压系数的确定需要考虑建筑物的尺寸、形状、高度、表面粗糙度和周围环境等因素。

根据不同情况，可以参考风荷载标准或进行风洞试验等手段来确定风压系数。

4. 风荷载计算公式的推导风荷载计算公式是根据风荷载标准和风压系数确定的，用于计算风荷载的大小和作用方向。

常见的风荷载计算公式有平均风压公式、动压公式和暴风雨风荷载公式等。

平均风压公式是根据建筑物表面的局部风压系数和标准的平均风速来计算风荷载的。

动压公式是在考虑结构动力和相应的风压系数的基础上进行计算的。

暴风雨风荷载公式是考虑风速和时间变化的情况下进行计算的。

风荷载计算公式的推导需要根据具体的风荷载标准和建筑物的参数进行，可以通过理论分析和实验结果进行验证和修正。

风荷载作用的振动舒适度要求研究

风荷载作用的振动舒适度要求研究发布时间：2022-03-10T07:24:14.373Z 来源：《科技新时代》2022年1期作者：林云峥[导读] 相对于中低层建筑来说，高层乃至超高层建筑不仅要关注竖向荷载，更需要注意水平荷载的作用（如风荷载、地震作用等）对建筑物及对人体感官的影响。

广东正恒建筑设计有限公司祈福分公司；广东广州 511400摘要：相对于中低层建筑来说，高层乃至超高层建筑不仅要关注竖向荷载，更需要注意水平荷载的作用（如风荷载、地震作用等）对建筑物及对人体感官的影响。

高层建筑物在风荷载作用下将产生振动，过大的振动加速度将使在高楼内居住的人们感觉不适，甚至难以忍受。

但在《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010条文3.7.6中却只要求150m以上的高层混凝土建筑结构满足风振舒适度要求。

下面通过3个算例，推导出一般情况下房屋高度小于150m的顶点顺风向及横风向振动加速度是否可符合规范要求，从而论证一般的房屋高度小于150m的高层混凝土建筑结构不需要计算顶点风振加速度是否合理。

关键词：房屋高度小于150m ；顶点顺风向振动；最大加速度；顶点横风向振动一、计算工程四、结语经过以上简单的计算对比发现，如果只考虑顺风向振动最大加速度，一般的房屋高度小于150m的高层混凝土建筑结构基本不需要计算。

但对于高层建筑来说，随着高宽比的增大，横风向振动最大加速度通常会大于顺风向振动最大加速度，甚至大很多。

所以一般的房屋高度小于150m的高层混凝土建筑结构不需要计算顶点风振加速度并不合理，应遵守《混凝土结构通用规范》GB 55008-2021中，第4.2.3条。

影响高层建筑风振效应的因素有很多，而且很复杂，现规范相应公式的计算限制条件也很多，准确性有限，实际工程中设计师应更多地注重概念设计。

参考文献：《超高层建筑结构设计与工程实践》周建龙《人体对高层建筑风振的舒适度研究》帅源等。

高层建筑风荷载计算

高层建筑风荷载计算在现代城市的天际线中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。

这些高耸入云的建筑不仅是城市的地标，也是工程技术的杰作。

然而，在设计和建造这些高层建筑时，风荷载是一个至关重要的考虑因素。

风荷载的准确计算对于确保建筑的结构安全、稳定性以及居住者的舒适度都具有不可忽视的意义。

风荷载，简单来说，就是风对建筑物表面产生的压力或吸力。

由于高层建筑的高度较大，其暴露在风中的面积也相应增加，风的作用效果更加显著。

如果风荷载计算不准确，可能会导致建筑物在强风天气中出现结构破坏、摇晃甚至倒塌等严重后果。

那么，如何进行高层建筑风荷载的计算呢？这可不是一个简单的问题，需要综合考虑多个因素。

首先，风速是计算风荷载的关键因素之一。

风速通常是通过气象观测数据获得的，但这些数据往往是在地面附近测量得到的。

随着高度的增加，风速会逐渐增大，这种现象被称为风速的梯度变化。

为了准确计算高层建筑顶部的风速，需要使用特定的风速剖面公式，例如幂律公式或对数公式。

其次，建筑的外形和几何特征对风荷载的大小和分布有着重要影响。

不同的建筑形状，如方形、圆形、三角形等，以及建筑表面的凹凸变化、开口和阳台等，都会改变风的流动模式，从而影响风荷载的作用。

例如，流线型的建筑外形通常能够减少风的阻力，从而降低风荷载；而带有突出部分或复杂几何形状的建筑则可能会产生较大的风荷载。

另外，风向也是一个重要的考虑因素。

风可以从不同的方向吹来，对于高层建筑，不同方向的风荷载可能会有很大的差异。

因此，在计算风荷载时，需要考虑多个风向的情况，并选取最不利的风向组合进行设计。

在实际计算中，通常会使用两种主要的方法：规范计算方法和数值模拟方法。

规范计算方法是基于大量的实验研究和理论分析得出的一系列计算公式和系数。

例如，我国的建筑结构荷载规范就提供了详细的风荷载计算方法和参数。

这种方法相对简单、实用，但可能会存在一定的保守性，对于一些特殊形状或复杂环境下的高层建筑，计算结果可能不够准确。

高层建筑舒适度的几种规范计算方法

高层建筑舒适度的几种规范计算方法作者：李智伟鲁文英来源：《城市建设理论研究》2013年第16期摘要：本文介绍了建筑结构加速度对人体舒适性的影响，并通过列举我国几种规范计算方法及简单的推导过程，进行了计算公式的对比，而且说明了规范计算方法的适用性问题。

关键字：高层建筑，舒适度，顶点加速度，横风向，顺风向中图分类号：TU241.8 文献标识码：A 文章编号：1引言在快节奏的经济建设中，我国高层、超高层建筑越来越多。

而风荷载作用下结构的静、动力响应往往是高层建筑结构设计的重要内容。

在风作用下，高层建筑会发生振动，当振动大到一定程度时，人们就会感觉不舒适。

这种就舒适感而言的振动效应分析,被称为舒适度分析。

根据国内外实验研究表明，影响人体感觉不舒的主要因素是所考虑点的最大加速度值。

加速度对人体舒适性的影响如下表1。

因此对风较敏感的高层建筑在风荷载作用下不仅要满足强度和承载力的要求，还必须满足强风作用下的正常使用，特别是由于风振引起的人体舒适度的要求。

表1.加速度对人体舒适性的影响目前我国的现行的规范或规程中，《高层民用建筑钢结构技术规程》[1] ](以下简称“高钢规”) 、《高层建筑混凝土技术规程》[2] (以下简称“高混规”) 、《高层建筑钢结构设计规程（上海）》[3] (以下简称“上海高钢规”) 均对高层建筑结构在10年重现期风荷载作用下的顺风向和横风向顶点最大加速度提出了限制要求，详表2。

表2.结构顶点风振加速度限制alin2规范计算方法虽然关于顺风向加速度、横风向加速度的研究工作较多，但各国计算方法并不统一相互之间存在较大的差异。

我国规范中，《高钢规》、《建筑结构荷载规范（2012）》[4](以下简称“荷载规范（2012）”)、《上海高钢规》均对建筑结构定点加速度的计算给出了不同的计算方法。

2.1顺风向加速度计算方法对于一般高度大于30米且高宽比大于1.5的高柔房屋结构，由于频谱比较稀疏，第一振型起到绝对作用，此时可以仅考虑结构第一振型。

风载荷计算标准

风载荷计算标准一、风速确定在进行风载荷计算时，首先需要确定建筑或结构物所在地的平均风速。

风速应根据气象站或气象雷达的观测数据进行确定，同时还应考虑风速的平均变化率和极端风速的影响。

根据不同建筑或结构物的特点，可以采用风洞实验方法对风速进行测量和模拟。

二、风载系数计算风载系数是风载荷与基本风压的比值，基本风压是指距地面10米高度处，统计所得的50年一遇的最大风速压力。

根据建筑或结构物的迎风面形状、尺寸和高度等特征，以及风速和风向的变化情况，可以通过风载系数计算出建筑或结构物所受到的风载荷。

三、风载压力分布根据风载系数计算出的风载荷，需要按照一定的方式分布到建筑或结构物的各个面上。

一般情况下，风载压力沿建筑物高度方向分布呈梯形，根据风载压力分布函数和建筑或结构物的形状、尺寸等参数，可以计算出各个面上的风载压力。

四、结构抗风设计在进行建筑或结构物的抗风设计时，需要综合考虑建筑或结构物的刚度、强度、稳定性等因素。

在设计中应尽量避免共振效应，同时还应考虑风速变化对结构受力的影响。

根据结构形式和受力特点，可以采用不同的抗风措施，如增加支撑、改变形状、增加重量等。

五、风振分析风振是指建筑或结构物在风的作用下产生的振动现象。

在进行建筑或结构物的设计时，需要进行风振分析，以确定建筑或结构物的自振频率和阻尼比等参数。

通过对风振进行分析，可以预测出建筑或结构物在各种风速下的振动响应，从而采取相应的措施进行抗风设计。

六、疲劳强度评估由于风载具有随机性和不稳定性，长时间的作用下可能会对建筑或结构物造成疲劳损伤。

因此需要对建筑或结构物进行疲劳强度评估，以确定其抗疲劳性能。

在评估中需要考虑风载作用下的应力变化和应力集中等因素，同时还应考虑材料和结构的特性。

根据评估结果可以采用相应的措施进行加固和维护等处理。

七、风洞实验在进行建筑或结构物的抗风设计时，可以进行风洞实验以确定其气动性能和稳定性等方面的性能。

在实验中可以在不同的风速和角度下对模型进行测量和分析，同时还可以观察和分析建筑或结构物的涡旋脱落和振动响应等情况。