风荷载标准值

风荷载标准值

关于风荷载计算

风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一。结构抗风分析（包括荷载、内力、位移、加

速度等）是高层建筑设计计算中的重要因素。

脉动风和稳定风

建筑表面的风荷载不均匀。它具有静态作用（长周期部分）和动态作用（短周期部分）的双重特性。静态作用变成稳定的风，而动态部分是我们经常接触的脉动风。脉动风的作

用是引起高层建筑的振动（简称风振）。

以顺风向这一单一角度来分析风载，我们又常常称静力稳定风为平均风，称动力脉动

风为阵风。平均风对结构的作用相当于静力，只要知道平均风的数值，就可以按结构力学

的方法来计算构件内力。阵风对结构的作用是动力的，结构在脉动风的作用下将产生风振。

注：无论风向如何，只要是在风荷载的结构计算理论中，脉动风一定是随机荷载。因此，一般确定性结构动力分析方法不能用于分析脉动风对结构的动力影响，而应基于随机

振动理论和概率统计方法。

从风振的性质看顺风向和横风向风力

顺风风力分为平均风力和阵风。平均风力相当于静力，不会引起振动。阵风相当于功

率并引起振动，但它会引起随机振动。也就是说，除了静态风之外，沿着风向的风是脉动风。不存在会导致周期性风振动的周期性风力。绝对不是。至少在风荷载的结构计算理论

方面，沿着风向没有周期性风力。

横风向，既有周期性振动又有随机振动。换句话说就是既有周期性风力又有脉动风。

反映在荷载上，它可能是周期性荷载，也可能是随机性荷载，随着雷诺数的大小而定。

一些计算方法

根据现有的研究成果，风对结构作用的计算，分为以下三个不同的方面：

（1）对于沿风向的平均风，采用静力计算方法

（2）对于顺风向的脉动风，或横风向脉动风，则应按随机振动理论计算

（3）对于横风向的周期性风力，或引起扭转振动的外部扭矩，通常将结构的动力计

算作为稳定荷载进行

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导致结构风振

的等效风压；另一种为平均风压乘以风振系数。由于在结构的风振计算中，一般往往是第

1振型起主要作

因此，与大多数国家一样，中国采用了后一种表达式，即风致振动系数βz。它综合

考虑了结构在风荷载下的动力响应，包括风速随时间和空间的变化以及结构的阻尼特性。wk=βzμsμZw0w0基本风压wk风荷载标准值βz高度风振系数μs风荷载体型系数μz

风压高度变异系数

基本风压值与风速大小有关。基本风压w0确定的标准条件务必记牢：空旷平坦平面，离地10m高，统计所得重现期为50年一遇和10min的平均最大风速v为标准，并以

w0=v2/1600来确定的。新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50

年一遇且不得小于0.3kn/m2，新高规3.2.2条规定:对于b级高度的高层建筑或特别重要

的高层建筑,应按100年一遇的风压值采用。μz风压高度变化系数

显然，从Z表中可以看出，10mμZ以下的高度基本上小于1，10米以上的高度基本上大于1。这是因为基本风压是根据10米的高度给出的，所以不同高度的风压应通过W0乘

以高度系数来获得。

谈到μz个人认为只要记住其和结构高度以及地面粗糙程度有关并弄明白为什么有关

即可。a类：近海湖以及沙漠地区

乙级：农村地区、中小城镇和大城市郊区；C类：建筑密集的城市地区

d类：有密集建筑群且房屋较高的城市市区

一般建筑选择B类。原因很简单：Z值高，风荷载标准值高，计算安全。μS风荷载

形状系数

个人认为一级结构在这里考的多且很到位。以规则矩形结构平面为例

风荷载的形状系数分为三类：迎风面形状系数；S2背风面形状系数；μS3；μS4为

侧风面形状系数；μS1=0.80μS2=-（0.48+0.03h/l）；μS3=μS4=-0.60

平常计算风荷载主要是以顺风方向进行计算，则μs=μs1-μs2=0.080+

（0.48+0.03h/l）

为什么上面的公式中有负号？因为迎风面上的压力和背风面上的吸力实际上在同一个

方向上，所以应该调整这两个的符号，将它们的绝对值相加。事实上，上述公式可以写成：μs=/μs1/+/μs2/=0.080+（0.48+0.03h/l）

此外，在工作中经常会发现一种现象。对于基本的矩形建筑，一些设计院在没有计算

的情况下，直接采用正压区1.5的形状系数，经验值只能用经验来解释：这个系数多年来

一直是这样。一般来说，建筑物的正风压系数为+0.8，侧面为-0.7，背面为-0.5。假设在

风力来袭时，前门和窗户被风打开或损坏，那么前面的风压将作用于房间的所有部分，因

此侧面的风压将为-0.7-0.8=-1.5。2m.？/U$|2x#n1l-`但现代建筑功能复杂，房屋众多。

总的来说，遇到这种最不利的情况并不容易。因此，对新规范进行了修改，将内部压力更改为0.2，正压力更改为1.0。原规范大面积风压体型系数为1.5。

注意：对于一些超高层，在需要更细致的进行风荷载计算的情况下，需要进行风洞试验，以此来确定风荷载体型系数。βzz高度处的风振系数

风振系数主要考虑风荷载脉动对建筑物的动力作用（脉动风）的振动效应。

进一步说，风振系数加大了风荷载，把原来风荷载中的脉动部分加强后算在了静力荷载上，作用就可以按照静力作用计算风荷载效应了。这是一种近似的把动力问题化为静力计算的方

这种方法可以大大简化设计工作。但是，如果建筑物高度较大（例如超过200m），尤其是对于周期长且灵活的结构，最好进行风洞试验。将试验得到的风对建筑物的影响作为设计依据是安全可靠的。

风振系数牵连的东西最多,包括脉动增大系数,脉动影响系数,风压高度变化系数和振型系数\\其中脉动增大系数又和周期,基本风载和粗糙程度有关而脉动影响系数又与h/b 和粗糙程度有关