风荷载例题
风荷载作业答案
某大城市郊区有一28层的高层建筑，如图所示。
地面以上高度为90米，平面为一外径26m 的圆形。
基本风压数值为0.502/kN m 。
1.当结构基本自振周期1 1.6T s =时，风荷载脉动增大系数ξ最接近于何项数值A 1.360B 1.521C 1.407D 1.470解：由题可知，该地貌为B 类地貌，故200.5/kN m ω=，故有222210/28.16.15.0m s kN T a ⋅=⨯=ω，又由混凝土结构，阻尼比05.01=ξ，查表可得脉动增大系数47.1=ξ，故D 选项最接近。
2.已知屋面处的风振系数90 1.68β=，试问，屋面高度处的风荷载标准值（2/kN m ）与下列何项数值接近？A 1.730B 1.493C 1.271D 1.357解：由该地貌为B 类地貌，故有02.2)1090()(32.02===a s z z z αμ 又由截面为与圆形，故8.02.18.0=+=n s μ所以风荷载的标准值为2090/357.15.002.28.068.1m kN z s =⨯⨯⨯==ωμμβω故D 项最接近。
3.已知作用于90m 高度屋面处的风荷载标准值21.55/k kN m ω=，作用于90m 高度屋面处的突出屋面小塔风荷载标准值90600P kN ∆=。
假定风荷载沿高度是倒三角形分布（地面处为0），则在高度30z m =处风荷载产生的倾覆力矩设计值（kN m ⋅）与下列何项数值最为接近A 129388B 92420C 78988D 152334解：由 1.552640.3/k kF d kN mω==⨯=()3090124122()23923331211.460060 1.440.313.46060 1.413.46060232 129360kk w w k wFM P H z F H H H HkN mγγγ=∆-+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅故A项最接近。
风荷载标准值计算例题
风荷载标准值计算例题风荷载是指建筑结构在风场作用下所承受的荷载，是建筑结构设计中必须考虑的重要因素之一。
风荷载的计算对于建筑结构的安全性和稳定性具有重要的影响，因此合理准确地计算风荷载对于建筑结构设计至关重要。
本文将通过一个具体的例题来介绍风荷载的标准值计算方法，希望能为相关领域的工程师和设计师提供一定的参考和帮助。
假设某建筑结构位于某地区，其设计基本风压为0.6kN/m²，该建筑结构的高度为30m，现需要计算该建筑结构在风场作用下的风荷载标准值。
首先，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012的相关规定，我们可以通过以下公式计算出该建筑结构在设计基本风压作用下的风荷载标准值：F = qz × A。
其中，F为风荷载标准值，单位为kN；qz为设计基本风压，单位为kN/m²；A 为结构投影面积，单位为m²。
根据题目给出的数据，代入公式进行计算：F = 0.6kN/m²× 30m × A。
接下来，我们需要计算出结构的投影面积A。
在实际工程中，结构的投影面积通常可以通过结构的平面图进行测算，这里假设该建筑结构的投影面积为100m²，代入公式进行计算：F = 0.6kN/m²× 30m × 100m²。
= 1800kN。
因此，该建筑结构在设计基本风压作用下的风荷载标准值为1800kN。
需要注意的是，以上仅为风荷载标准值的计算方法，实际工程中还需要根据具体的结构形式、风场情况以及其他相关因素进行综合考虑和计算，以确保结构的安全可靠。
综上所述，风荷载的计算是建筑结构设计中不可或缺的重要内容，通过本文的例题介绍，相信读者对风荷载的标准值计算方法有了更加清晰的认识。
希望本文能对相关领域的工程师和设计师在实际工程中有所帮助，也希望大家在实际工作中能够严格按照规范要求进行风荷载的计算，确保建筑结构的安全稳定。
风荷载习题
1、求单层厂房的风荷载条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图2．1．8所示，纵向柱距为6m ，基本风压w 0＝0．55kN ／m 2，室外地坪标高为－0．150。
要求：求作用于排架上的风荷载设计值。
答案：风荷载体型系数如图2．1．8所示。
风荷载高度变化系数，由《荷载规范》按B 类地面粗糙度确定。
柱顶处(标高11．4m 处) μz ＝1+(1．14－1)×[(11．4+0. 5－10)／(1 5－10)]＝1．044 屋顶（标高12.5m 处） 1.075z μ= （标高13.0m 处） 1.089z μ=（标高15.55m 处） 1.14(1.24 1.14)[(15.550.1515)/(2015)] 1.151z μ=+-⨯+--= （标高15.8m 处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零） 垂直作用在纵墙上的风荷载标准值：迎风面：21100.8 1.0440.550.459/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 背风面：22200.5 1.0440.550.287/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 排架边柱上作用的均布风荷载设计值： 迎风面：211 1.40.4596 3.85/Q k q r w B kN m ==⨯⨯=背风面：222 1.40.2876 2.41/Q k q r w B kN m ==⨯⨯= 作用在柱顶的集中风荷载的设计值：0() 1.4[(0.80.5) 1.075 1.10(0.20.6) 1.0890.5(0.60.6) 1.151 2.55]0.55624.3w Q si zi i F r h w B kNμμ==+⨯⨯+-+⨯⨯++⨯⨯⨯⨯=∑2、求双坡屋面的风压条件：地处B 类地面粗糙程度的某建筑物，长10m ，横剖面如图2．1．10a ，两端为山墙，w 0＝0．35kN ／m 2。
要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。
风荷载例题
风荷载例题下面以高层建筑为例，说明顺风向结构风效应计算。
由0k z s z W W βμμ=知，结构顺风向总风压为4个参数的乘积，即基本风压0W 、风压高度变化系数z μ、风荷载体型系数s μ、风振系数z β。
因基本风压与风压高度变化系数与结构类型和体型无关，以下主要讨论高层建筑体型系数和风振系数的确定，然后通过实例说明高层建筑顺风向风效应的计算。
1．高层建筑体型系数高层建筑平面沿高度一般变化不大，可近似为等截面，且平面以矩形为多。
根据风洞试验及实验结果，并考虑到工程应用方便，一般取矩形平面高层建筑迎风面体型系数为+0.8（压力），背风面体型系数为-0.5（吸力），顺风向总体型系数为 1.3s μ=。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002第3.2.5条：2．高层建筑风振系数高层建筑风振系数可根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002进行计算，也可参考《建筑结构荷载规范》。
3．实例【例1】已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变，质量和刚度沿竖向均匀分布。
100H m =，33B m =，地面粗糙度指数s α＝0.22，基本风压按粗糙度指数为0.16s α=的地貌上离地面高度s z ＝10m 处的风速确定，基本风压值为200.44/w kN m =。
结构的基本自振周期1 2.5T s =。
求风产生的建筑底部弯矩。
解：(1) 为简化计算，将建筑沿高度划分为5个计算区段，每个区段20m 高，取其中点位置的风载值作为该区段的平均风载值，。
(2) 体型系数 1.3s μ=。
(3) 本例风压高度变化系数在各区段中点高度处的风压高度变化系数值分别为10.62z μ= 21z μ= 3 1.25z μ=4 1.45z μ=5 1.62z μ=（4） 风振系数的确定，由201a w T ＝0.62×0.44×2.52＝221.71/kN s m ⋅查表得脉动增大系数 1.51ξ=计算各区段中点高度处的第1振型相对位移11ϕ＝0.10 12ϕ＝0.30 13ϕ＝0.50 14ϕ＝0.70 15ϕ＝0.90因建筑的高度比/3H B =，查表得脉动影响系数0.49ν=。
风荷载的计算例题高层建筑结构（共5篇）
风荷载的计算例题高层建筑结构（共5篇）第一篇：风荷载的计算例题高层建筑结构建筑荷载的计算三大力学：理论力学，材料力学，结构力学。
三大力学是设计建筑结构的理基础。
只有熟练的学习好三大力学才能灵活运用到建筑结构设计方面。
以下为计算试题，仅供参考。
第二篇：《建筑结构荷载规范》《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）新内容有关调整部分：新规范于2002年3月1日启用，原规范（GBJ9-87）于2002年12月31日废止；新规范规定必须严格执行的强制性条文共13条，具体分配为：第1章有1条、第3章有3条、第4章有5条、第6章有2条、第7章有2条；楼面活荷载作了一些调整和增项，屋面不上人活荷载也作了一些调整；风、雪荷载由原按30年一遇重新规定为按50年一遇，同时对滁州市的风、雪荷载值也作了一点调整：10米高50年一遇基本风压值为0.35KN/M2，雪压值为0.40KN/M2，雪荷载准永久值系数为0.2，属于第Ⅱ分区；在计算风载时，风压高度变化系数根据地面粗糙度类别来确定：原规范（GBJ9-87）将地面粗糙度类别分为三类（A、B、C）。
随着我国建设事业的蓬勃发展，城市房屋的高度和密度日益增大，因此，对大城市中心地区的粗糙程度也有不同程度的提高，新规范（GB50009-2001）特将地面粗糙度改为四类（A、B、C、D），其中A、B类的有关参数不变，C类指有密集建筑群的城市市区，其粗糙度指数α由0.2改为0.22，梯度风高度HG仍取400m，新增添的D 类，是指有密集建筑群且有大量高层建筑的大城市市区，其粗糙度指数α为0.3，梯度风高度HG取450m；专门规定了围护结构构件的风荷载及相关计算；在常用材料和构件的自重之“附表A”中，增设了“建筑墙板”一览表。
强制性条文部分：第1章“总则”之强制性条文：第1.0.5条：规范采用的设计基准期一律为50年；第3章“荷载分类和荷载效应组合”之强制性条文：第3.1.2条：建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值：对永久荷载应采用标准值作为代表值；对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
风荷载计算例题
[例题1-1]
34.64m
20m
一高层钢筋混凝土结构，平面形状为 正六边形，边长为20m。房屋共20层， 风向 除底层层高为5m外，其余层高为3.6m。 该房屋的第一自振周期T1=1.2S，所在 地区的基本风压 w0 0.7kN / m2
地面粗糙度为C类。试计算各楼层处与风向一致方向总的风荷 载标准值。
19 69.8 1.45 0.95 1.44 1.17 0.73 0.73 84.21 52.63 1 1.45 1.21 0.75 0.75 43.39 27.12 27.12
Wz
85.29 74.45 77.50 82.36 92.06 99.65 108.14 115.72 123.31 130.89 137.57 145.16 151.83 158.51 163.67 170.35 177.03 182.80 189.48 97.62
3 计算风振系数
z 1z z
w0T12 0.71.22 1.01对于C类地面，乘0.62
根据0.62×1.01=0.63 查表1-12 1.386
房屋高宽比H/B=(5+3.6×19)/34.64=2.1，查表1-13， 0.485
对于质量和刚度沿高度比较均匀的房屋，结构振型系数可以取
z z / H z / 73.4
4 15.8 0.76 0.22 1.19 0.51 0.32 0.32 36.61 22.88 22.88
5 19.4 0.84 0.26 1.21 0.57 0.36 0.36 40.92 25.57 25.57
6 23 0.89 0.31 1.23 0.62 0.38 0.38 44.29 27.68 27.68
13 48.2 1.23 0.66 1.36 0.94 0.59 0.59 67.48 42.18 42.18
风荷载例题
风荷载例题F 面以高层建筑为例，说明顺风向结构风效应计算由W k z s z W o 知，结构顺风向总风压为4个参数的乘积，即基本风压W 0、 风压高度变化系数 z 、风荷载体型系数S 、风振系数z 。
因基本风压与风压高 度变化系数与结构类型和体型无关，以下主要讨论高层建筑体型系数和风振系数 的确定，然后通过实例说明高层建筑顺风向风效应的计算。
1高层建筑体型系数高层建筑平面沿高度一般变化不大，可近似为等截面，且平面以矩形为多。
根据风洞试验及实验结果，并考虑到工程应用方便，一般取矩形平面高层建筑迎 风面体型系数为+0.8 （压力），背风面体型系数为-0.5 （吸力），顺风向总体型系 数为s1.3。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ 3-2002第3.2.5条: 计算主体结构的风荷载效应时，风荷载体型系数 s可按下列规定采用:1圆形平面建筑取0.8 ;2•正多边形或截角三角形平面建筑，由下式计算:式中，n 为多边形的边数。
3. 高宽比H/B 不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取 1.3 ;4. 下列建筑取1.4:1） V 形、丫形、弧形、双十字形、井字形平面建筑； 2） L 形、槽形和高宽比H/B 大于4的十字形平面建筑；3） 高宽比H/B 大于4,长宽比L/B 不大于1.5的矩形、鼓形平面建筑 5. 在需要更细致进行风荷载计算的场合，风荷载体型系数可按本规程附录0.81.27n用，或由风洞试验确定。
2. 高层建筑风振系数高层建筑风振系数可根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002进行计算，也可参考《建筑结构荷载规范》。
3. 实例【例1】已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变，质量和刚度沿竖向均匀分布。
H 100m , B 33m，地面粗糙度指数s= 0.22，基本风压按粗糙度指数为s 0-16的地貌上离地面高度z s = 10m处的风速确定，基本风压值为w。
0.44kN/m2。
风荷载习题
1、求单层厂房的风荷载条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图2．1．8所示，纵向柱距为6m ，基本风压w 0＝0．55kN ／m 2，室外地坪标高为－0．150。
要求：求作用于排架上的风荷载设计值。
答案：风荷载体型系数如图2．1．8所示。
风荷载高度变化系数，由《荷载规范》按B 类地面粗糙度确定。
柱顶处(标高11．4m 处) μz ＝1+(1．14－1)×[(11．4+0. 5－10)／(1 5－10)]＝1．044 屋顶（标高12.5m 处） 1.075z μ= （标高13.0m 处） 1.089z μ=（标高15.55m 处） 1.14(1.24 1.14)[(15.550.1515)/(2015)] 1.151z μ=+-⨯+--= （标高15.8m 处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零） 垂直作用在纵墙上的风荷载标准值：迎风面：21100.8 1.0440.550.459/k s z w w kN m μμ==⨯⨯= 背风面：22200.5 1.0440.550.287/k s z w w kN m μμ==⨯⨯=排架边柱上作用的均布风荷载设计值： 迎风面：211 1.40.4596 3.85/Q k q r w B kN m ==⨯⨯= 背风面：222 1.40.2876 2.41/Q k q r w B kN m ==⨯⨯= 作用在柱顶的集中风荷载的设计值：0() 1.4[(0.80.5) 1.075 1.10(0.20.6) 1.0890.5(0.60.6) 1.151 2.55]0.55624.3w Q si zi i F r h w B kNμμ==+⨯⨯+-+⨯⨯++⨯⨯⨯⨯=∑2、求双坡屋面的风压条件：地处B 类地面粗糙程度的某建筑物，长10m ，横剖面如图2．1．10a ，两端为山墙，w 0＝0．35kN ／m 2。
要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。
风荷载习题
1、求单层厂房的风荷载条件：某厂房处于大城市郊区，各部尺寸如图2．1．8所示，纵向柱距为6m，基本风压2，室外地坪标高为－0．150。
w0＝0．55kN／m要求：求作用于排架上的风荷载设计值。
答案：风荷载体型系数如图2．1．8所示。
风荷载高度变化系数，由《荷载规范》按B类地面粗糙度确定。
柱顶处(标高11．4m处)μz＝1+(1．14－1)×[(11．4+0.5－10)／(15－10)]＝1．044 屋顶（标高12.5m处）1.075z（标高13.0m处）z1.089（标高15.55m处）1.14(1.241.14)[(15.550.1515)/(2015)]1.151z（标高15.8m处为坡面且却是吸力，二面水平分力的合力为零）垂直作用在纵墙上的风荷载标准值：迎风面：2 wwkNm1ks1z00.81.0440.550.459/背风面：2 w2k s2z w00.51.0440.550.287kN/m排架边柱上作用的均布风荷载设计值：迎风面：2 q1r Q w1k B1.40.45963.85kN/m1背风面：2 q2r Q w2k B1.40.28762.41kN/m作用在柱顶的集中风荷载的设计值：Fr(h)wB1.4[(0.80.5)1.0751.10(0.20.6)1.0890.5wQsizii0(0.60.6)1.1512.55]0.55624.3kN2、求双坡屋面的风压条件：地处B类地面粗糙程度的某建筑物，长10m，横剖面如图2．1．10a，两端为山墙，2。
w0＝0．35kN／m要求：确定各墙(屋)面所受水平方向风力。
答案：1、已知2w00.35kN/m100tan(3/12)1，4相.应0屋4面的150.6s。
L100m2、各墙（屋）面所受水平方向风力列表计算如表2.1.1所示。
23、七层楼房的风荷载计算条件：某七层框架结构如图所示，基本风压为20.7kN/m，地面粗糙度为A类。
风荷载练习题
风荷载练习题风荷载是指建筑结构在风力作用下承受的荷载。
它是建筑结构设计过程中非常重要的一部分，对于确保建筑结构的稳定性和安全性至关重要。
本文将通过一系列练习题来帮助读者加深对于风荷载计算的理解。
练习题一：计算风压假设某建筑表面积为300平方米，风的标准时间为2级，求该建筑在风力作用下的风压大小。
解答：根据《建筑抗风设计规范》，风压的计算公式为：P = C × V² × A其中：P表示风压；C表示风压系数；V表示风速；A表示单位面积。
根据题目中的数据，我们可以计算出风压的大小：C = 0.35（2级对应的风压系数）；V = 10.8米/秒（2级对应的风速）。
将数据代入公式可以计算出风压的大小：P = 0.35 × (10.8)² × 300 = 13104牛/平方米练习题二：计算风荷载某建筑总高度为30米，假设其风荷载设计标准为10牛/平方米，求该建筑在风荷载作用下的受力大小。
解答：风荷载的计算公式为：F = P × A其中：F表示受力大小；P表示风压；A表示受力面积。
根据题目中的数据，我们可以计算出受力的大小：P = 10牛/平方米（风压设计标准）；A = 30 × 10 = 300平方米（建筑受力面积）。
将数据代入公式可以计算出受力的大小：F = 10 × 300 = 3000牛练习题三：计算建筑物受力点的作用力某建筑物顶部总面积为500平方米，假设其风荷载设计标准为20牛/平方米，求该建筑物受力点的作用力大小。
解答：建筑物受力点的作用力可以通过受力面积和风荷载计算得到。
受力面积为顶部总面积的一半，即250平方米。
根据题目中的数据，我们可以计算出受力点的作用力大小：P = 20牛/平方米（风荷载设计标准）；A = 250平方米（受力面积）。
将数据代入公式可以计算出受力点的作用力大小：F = 20 × 250 = 5000牛练习题四：计算墙体的风荷载某建筑墙体高度为10米，长度为20米，墙体风荷载设计标准为15牛/平方米，求该墙体在风荷载作用下的总受力。
高层建筑结构设计 风荷载例题
解：（1）基本自振周期：根据经验公式可得
T1 0.05n 0.0538 1.90s
w0T12 0.451.92 1.62kN s2 m2
（2）风荷载体型系数：对于矩形平面，由附录1求得
s1 0.8
s2
0.48
0.03
H L
0.48
风荷载作用下各区段合力的计算
区段
Hi
突出屋面
6
110
5
90
4
70
3
50
2
30
1
10
Hi H
z
0.917
2.15
0.750
2.02
0.583
1.86
0.417
1.67
0.250
1.42
0.083
1.00
z
1.306 1.267 1.225 1.179 1.126 1.060
qz
69.24 63.11 56.19 48.55 39.43 26.14
0.03120 40
0.57
（3）风振系数：由条件可知地面粗糙度类别为B，由 表3.4可查的脉动增大系数 1.502 。脉动影响系数
根据H/B和建筑物总高度H由表格3.5确定，其中B为迎 风面的房屋宽度，由H/B=3，查表3.5，经插值求得
0.478 ；由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较 均匀的弯剪型结构，可近似采用振型计算点距室外地 面高度z与房屋高度H的比值，即z Hi H , Hi 为第i 层标高，H为建筑总高度。由式3.3可求得风振系数为：
Fi
800 1384.8 1262.2 1123.8 971.0 788.6 522.8
围墙风荷载计算例题
围墙风荷载计算例题这里给出一个围墙风荷载计算的例题。
假设有一堵长为10米，高为3米的围墙，其所在地区设计使用年限为50年，风荷载标准为GB50009-2012。
根据GB50009-2012规定，围墙的高度小于5米时，风载按照自由空气流动荷载计算。
首先，需要确定设计使用年限。
根据规范的要求，可取设计使用年限为50年。
然后，根据规范中给出的风速分区，确定该地区的风速。
以北京地区为例，根据规范的附录B，北京市的风速可取为25m/s。
接下来，根据规范中给出的风力标准值计算出设计风压。
设计风压需要根据围墙的位置及形状进行计算。
假设围墙在开阔地区，边长大于等于10米，围墙形状为矩形。
根据规范中的公式，设计风压可计算为：q = 0.613 * V^2其中，q为设计风压（kN/m^2），V为风速（m/s）。
代入风速25m/s，计算得到设计风压为：q = 0.613 * 25^2 = 382.8125 kN/m^2最后，根据设计风压和围墙的面积，可以计算出围墙的风荷载。
围墙的风荷载可计算为：F = q * A其中，F为风荷载（kN），q为设计风压（kN/m^2），A为围墙的面积（m^2）。
代入设计风压382.8125 kN/m^2和围墙的面积30平方米（10米 * 3米），计算得到围墙的风荷载为：F = 382.8125 * 30 = 11484.375 kN因此，该围墙的风荷载为11484.375 kN。
以上是一个围墙风荷载计算的简单例题，具体的计算步骤可能会因规范和实际情况而有所不同，请在进行实际设计时参考相关规范和准确的计算方法。
风荷载例题
例题1：某三层钢筋混凝土框架结构，平面为矩形，纵向各轴线间距离为4.2m ，层高为3.6m ，室内外高差0.6m ，地貌为B 类，所在地区基本风压值w 0为0.55kN/m 2。
求，顺风向风对一榀横向中框架各层节点产生的风荷载标准值。
风压高度变化系数μz (z)（老规范）解：建筑总高h <30m ，取β一榀横向中框架各层节点产生的风荷载标准值为：()114.2 3.60.715 4.211.71kN 2P =⨯+⨯⨯= ()213.6 3.60.7154.210.81kN 2P =⨯+⨯⨯=313.60.7444.25.62kN 2P =⨯⨯⨯=例题2：某金工车间，外形尺寸及部分风载体型系数如图所示，基本风压200.45kN/m ω=，柱顶标高为10m +，室外天然地坪标高为0.30m -，1=2.1m h ，2=1.2m h ，地面粗糙类别为B ，排架计算宽度6m B =。
求作用在排架上的顺风向风荷载标准值。
.解：（1）求21,q q ，离地10m 时，0.1=z μ，离地15m 时，14.1=z μ，当离地10.3m 时，()1.141110.310 1.011510z μ-=+⨯-=-()10.8 1.010.456 2.18/k q kN m =⨯⨯⨯=→ ()20.5 1.010.456 1.36/k q kN m =⨯⨯⨯=→（2）求w屋顶与檐口风压高度变化系数均按檐口离室外地坪的高度10.3+2.1=12.4()1.141112.410 1.071510z μ-=+⨯-=-()()0.80.5 2.10.50.6 1.2 1.070.4567.54k w kN =+⨯+-⨯⨯⨯⨯=⎡⎤⎣⎦。
风荷载作用-例题
[例题2-1] 某高层建筑剪力墙结构，上部结构为38层，底部1-3层层高为4m ，其他各层层高为3m ，室外地面至檐口的高度为120m ，平面尺寸为30m ⨯40m ，地下室筏板基础底面埋深为12m,如图2-4所示。
已知100年一遇的基本风压为2/45.0m kN =ϖ 建筑场地位置大城市郊区。
已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为800kN 。
为简化计算，将建筑物沿高度划分为6个区段，每个区段为20m ，近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值、计算在风苛载作用下结构底部(一层)的剪力设计值和筏板基础底面的弯矩设计值。
[解] (1) 基本自振周期 根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式，可得结构的基本周期为：s n T t 9.13805.005.0≈⨯== （ n 是层数）222210/62.19.145.0m s kN T ∙=⨯=ϖ(2) 风荷载体型系数 对于矩形平面，由《高层规程》附录A 可求得80.01=s μ57.0)4012003.048.0()03.048.0(2=⨯+-=+-=L H s μ (3) 风振系数 由条件可知地面粗糙度类别为B 类，由表2-6可查得脉动增大系数502.1=ξ脉动影响系数v 根据H /B 和建筑总高度H 由表2-7确定，其中B 为与风向相一致的房屋宽度，由H/B=4.0可从表2-7经插值求得v=0.497；由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，可近似采用振型计算点距室外地面高度z 与房屋高度H 的比值，即 HH i z =ϕ。
i H 为第i 层标高；H 为建筑总高度。
则由式(2-4)可求得风振系数为： HH H H i z i z v z z v z ∙⨯+=∙+=+=μμξμαϕξβ497.0502.1111 (4) 风荷载计算 风荷载作用下，按式(2-2a)的可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为： z z z z z q βμβμ66.2440)57.08.0(45.0)(=⨯+⨯=按上述方法可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力见表2-9，如图2-4所示。
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风荷载例题
下面以高层建筑为例，说明顺风向结构风效应计算。
由0k z s z W W βμμ=知，结构顺风向总风压为4个参数的乘积，即基本风压0W 、风压高度变化系数z μ、风荷载体型系数s μ、风振系数z β。
因基本风压与风压高度变化系数与结构类型和体型无关，以下主要讨论高层建筑体型系数和风振系数的确定，然后通过实例说明高层建筑顺风向风效应的计算。
1．高层建筑体型系数
高层建筑平面沿高度一般变化不大，可近似为等截面，且平面以矩形为多。
根据风洞试验及实验结果，并考虑到工程应用方便，一般取矩形平面高层建筑迎风面体型系数为+（压力），背风面体型系数为（吸力），顺风向总体型系数为1.3s μ=。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002第3.2.5条：
2．高层建筑风振系数
高层建筑风振系数可根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002进行计算，也可参考《建筑结构荷载规范》。
3．实例
【例1】已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变，质量和刚度沿竖向均匀分布。
100H m =，33B m =，地面粗糙度指数s α＝，基本风压按粗糙度指数为0.16s α=的地貌上离地面高度s z ＝10m 处的风速确定，基本风压值为200.44/w kN m =。
结构的基本自振周期1 2.5T s =。
求风产生的建筑底部弯矩。
解：
(1) 为简化计算，将建筑沿高度划分为5个计算区段，每个区段20m 高，取其中点位置的风载值作为该区段的平均风载值，。
(2) 体型系数 1.3s μ=。
(3) 本例风压高度变化系数
在各区段中点高度处的风压高度变化系数值分别为
10.62z μ= 21z μ= 3 1.25z μ=
4 1.45z μ=
5 1.62z μ=
（4） 风振系数的确定，由
201a w T ＝××2＝221.71/kN s m ⋅
查表得脉动增大系数 1.51ξ=
计算各区段中点高度处的第1振型相对位移
11ϕ＝ 12ϕ＝ 13ϕ＝ 14ϕ＝ 15ϕ＝
因建筑的高度比/3H B =，查表得脉动影响系数0.49ν=。
将上式数据代入风振系数的计算公式，得到各区段中点高度处的风振系数： 1β＝ 2β＝ 3β＝ 4β＝ 5β＝
(5) 计算各区段中点高度处的风压值
21 1.12 1.30.620.440.40/w kN m =⨯⨯⨯=
22 1.22 1.3 1.000.440.70/w kN m =⨯⨯⨯=
23 1.30 1.3 1.250.440.93/w kN m =⨯⨯⨯=
24 1.36 1.3 1.450.44 1.13/w kN m =⨯⨯⨯=
25 1.41 1.3 1.620.44 1.31/w kN m =⨯⨯⨯=
(6) 由风产生的建筑底部弯矩为
5(0.40100.70300.9350 1.1370 1.3190)2033 1.77210M kN m =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=⨯⋅
【例2】某城市郊区有一30层的一般钢筋混凝土高层建筑，如图所示。
地面以上高度为100M ，迎风面宽度为25米，按100年重现期的基本风压200.55/w KN m =，风荷载体型系数为。
1． 假定结构基本自振周期1 1.8T s =，试问，高度为80米处的风振系数与下列何
项数值接近
A B 1.315 C D
2． 试确定高度100米处围护结构的风荷载标准值（2/KN m ）与下列何项数值
最为接近
A B 1.945 C D
3． 假定作用于100m 高度处的风荷载标准值22/k w KN m =，又已知突出屋面小
塔楼风剪力标准值500n P KN ∆=及风弯矩标准值2000n M kN m ∆=⋅，作用于100m 高度的屋面处。
设风压沿高度的变化为倒三角形（地面处为0）。
试问，
在地面（z=0）处，风荷载产生倾覆力矩的标准值（kN m ⋅）与下列何项数值接近
A 218760
B 233333
C 303333
D 306133
4． 若建筑物位于一高度为45m 的山坡顶部，如图。
试问，建筑屋面D 处的风压高度变化系数与下列何项数值最为接近
A B 2.290 C D
解：
1．城市郊区，B 类粗糙度，80z m =时，0.8z ϕ=， 1.95z μ=。
201 1.782w T =， 1.54 1.441.44(1.7821) 1.518221
ξ-=+⨯-=- 100H m = ， /4H B = ， 所以0.505ν= 1.51820.5050.811 1.3151.95
z z z ξνϕβμ⨯⨯=+=+= 2．已知 1.51gz β= ， 1.3s μ= ， 2.09z μ=
0 2.256k gz s z w w βμμ==
3． 12200050010050100100218666.723
k M kN m =+⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅ 1.4306133k M M kN m ==⋅
4．由《建筑结构荷载规范》第7.2.2条，
tan 0.450.3α=>，取tan 0.3α=。
100z mm =，
2.22 2.5z H =<， 1.4k = 修正系数 21001 1.40.31 1.09552.545B η⎡⎤⎛⎫=+⨯⨯-= ⎪⎢⎥⨯⎝⎭⎣
⎦
μ=⨯=
所以 1.0955 2.09 2.290
z。