设计风荷载
3.5结构设计——风荷载
3.5风荷载以及其内力分析3.5.1各层风荷载值基本风压值为：ω0=0.5kN/m，建筑位于城市郊区属B类。
由于建筑总高度不超过30m，所以βz=1.0查规范得：迎风面μs=0.8，背风面μs=−0.5，所以取μs=1.3各层μz查表得，P w=βzμzμsω0A，计算数据及结果见表3-5-1表3-5-1层次βz μs z（m）μz ω0（kN/m2）A（m2）P w（kN）天面 1 1.3 21.30 1.250 0.50 19.25 15.645 1 1.3 17.80 1.195 0.50 24.50 19.034 1 1.3 14.30 1.140 0.50 24.50 18.153 1 1.3 10.80 1.020 0.50 24.50 16.242 1 1.3 7.30 0.880 0.50 24.50 14.011 1 1.3 3.80 0.608 0.50 25.55 10.10 风荷载作用下的计算简图见下:3.5.2风荷载作用下的内力计算风荷载作用下需要考虑框架节点的侧移，采用D 值法计算 【1】各柱D 值及前力分配系数η计算结果见表3-5-2（1），表3-5-2（1）注：i c =1.66×10^4【2】各柱的反弯点位置、分配剪力、柱端弯矩及层间位移计算结果见表3-5-2（2）注：y 0123查《混凝土结构 中册》附录10得到M (t )=V i ×(1−y)×ℎi ; M (b )=V i ×y ×ℎi ; △μ=V j∑D【3】各层层间位移与层高比值表3-5-2（3）表3-5-2（3）则移验算：由表6可知，对于框架结构，楼层层间最大位移与层高比的限值为1/550 =0.00182。
本框架最大位移在底层，其最大位移与层高比值为0.000784，满足要求，所以框架抗侧刚度足够。
【4】梁的弯矩计算：悬挑梁部分是作走廊用，所以不考虑风荷载影响，计算结果见表3-5-2（4）表3-5-2（4）层号节点M（l）kN.m M(r)6 G 16.70 F 16.705 G 44.65 F 44.654 G 77.54 F 77.543 G 107.60 F 107.602 G 115.94 F 115.941 G 160.46 F 160.46【4】风荷载作用下弯矩图见右图【4】风荷载作用剪力、轴力图梁端剪力计算用以下公式：V b l=V b r=(︳M b l+M b r︳)/L 计算结果见下图：。
建筑结构设计风荷载参数
建筑结构设计风荷载参数
建筑结构设计风荷载参数包括风荷载标准值、风荷载体型系数、风压高度变化系数等。
其中，风荷载标准值是按规定风压和建筑体型系数计算得到的，用于确定建筑物各部位受到的风压力。
风荷载体型系数则是根据建筑物体型和尺寸等因素确定的，用于反映建筑物在风作用下的体型效应。
风压高度变化系数则是根据建筑物高度和地面粗糙度等因素确定的，用于反映风压随高度的变化规律。
在建筑结构设计时，需要根据具体情况选择合适的风荷载参数，并进行详细的计算和分析，以确保建筑物在风作用下的安全性和稳定性。
此外，还需要注意建筑物所处地区的气候条件、地形地貌等因素对风荷载的影响，以便进行更为准确和全面的设计。
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。
高层建筑风荷载分析与设计
高层建筑风荷载分析与设计在当今城市的天际线中，高层建筑如雨后春笋般不断涌现。
这些高耸入云的建筑不仅是城市现代化的象征，也为人们提供了更多的居住和工作空间。
然而，随着建筑高度的增加，风荷载对其结构安全性和使用舒适性的影响也日益显著。
因此，对高层建筑风荷载进行准确的分析与合理的设计，成为了建筑结构工程领域的一个重要课题。
风荷载是指风对建筑物表面产生的压力和吸力。
对于高层建筑来说，风荷载往往是其主要的水平荷载之一，甚至在某些情况下可能超过地震作用成为控制结构设计的关键因素。
风荷载的大小和分布受到多种因素的影响，包括风速、风向、建筑的形状和尺寸、周围环境等。
风速是风荷载的一个重要参数。
通常，风速会随着高度的增加而增大，这是由于近地面的摩擦阻力较大，而在高空则相对较小。
根据气象观测数据和统计分析，可以得到不同地区的基本风速。
然而，在实际的建筑设计中，需要考虑到风的脉动特性。
风并非是稳定的气流，而是具有随机性和波动性。
这种风的脉动会引起结构的振动，进而可能导致结构的疲劳损伤和舒适度问题。
建筑的形状和尺寸对风荷载的分布有着直接的影响。
流线型的建筑外形通常能够有效地减小风的阻力，从而降低风荷载。
相反，不规则的形状或带有突出部分的建筑可能会导致风的分离和漩涡的形成，从而增加局部的风荷载。
例如，方形或矩形的建筑在转角处往往会受到较大的风压力，而圆形或椭圆形的建筑则能够较为均匀地承受风荷载。
此外，建筑的高宽比、长宽比等尺寸参数也会影响风荷载的大小和分布。
高层建筑所处的周围环境也会对风荷载产生不可忽视的影响。
周边建筑物的存在可能会改变风的流动路径，形成峡谷效应或遮挡效应。
峡谷效应是指在狭窄的街道或建筑群之间，风速会显著增大；而遮挡效应则是指周边较高的建筑物会阻挡风的流动，从而减小目标建筑所受到的风荷载。
此外，地形地貌如山坡、山谷等也会影响风的流动，进而影响高层建筑的风荷载。
为了准确分析高层建筑的风荷载，工程师们采用了多种方法和技术。
风荷载计算步骤
风荷载计算步骤当建筑物或结构所处的环境中存在风力时，由于风力的作用，建筑物或结构会受到一定的风荷载。
对于建筑物或结构的设计和施工来说，风荷载计算是一个非常重要的环节。
本文将介绍风荷载计算的步骤。
1. 确定设计风速风荷载计算的第一步是确定设计风速。
设计风速是指在特定建筑物或结构所处的地理位置和环境中，具有一定概率和持续时间的极端风速。
通常情况下，设计风速是由当地气象台或相关机构根据历史天气数据和风速统计学研究计算出来的。
在进行风荷载计算时，需要根据建筑物或结构所处环境的不同，选择相应的设计风速。
2. 确定风向系数在确定设计风速之后，需要确定风向系数。
风向系数是指建筑物或结构所受风压与参考风速之间的比值。
在风荷载计算中，风向系数是一个重要的参数。
风向系数的计算需要考虑建筑物或结构的形状、尺寸、倾斜角度等因素。
3. 计算风力系数计算风力系数是风荷载计算的第三步。
风力系数是指建筑物或结构所处环境中的气流与建筑物或结构表面相互作用的模型参数。
风力系数的计算需要考虑建筑物或结构的形状、表面粗糙度、倾斜角度等因素。
通常情况下，建筑物或结构的风力系数需要通过风洞模型试验来确定。
4. 确定受风面积在确定了设计风速、风向系数和风力系数之后，需要确定受风面积。
受风面积是指建筑物或结构所接受风荷载的表面积。
在建筑物或结构的设计中，受风面积的确定需要考虑建筑物或结构的平面形状、高度、倾斜角度等因素。
5. 计算风荷载在确定了上述参数之后，可以进行风荷载的计算。
通常情况下，建筑物或结构所受风荷载可以分为静风荷载和动风荷载两部分。
静风荷载是指风力对建筑物或结构表面的直接作用，动风荷载则是指风力所引起的建筑物或结构的振动、共振等动态反应所引起的荷载。
在风荷载计算中，需要分别计算静风荷载和动风荷载，并综合考虑其作用。
综上所述，风荷载计算是建筑物或结构设计和施工中的重要环节。
通过上述步骤的计算，可以有效地确定建筑物或结构所受的风荷载，确保其结构的稳定性和安全性。
设计风荷载
Wy ( x) Wy0 y0 ( x) W~y0 y0 ( x) n ri~yi yi ( x)
r 1
Wz ( x) Wz0z0 ( x) W~z0z0 ( x) n ri~zizi ( x)
r 1
W ( x) W 0 0 ( x) W~ 0 0 ( x) n ri~ii ( x)
(2) 悬索桥主缆
中心距≥4D：CD=0.7 (单独考虑) 中心距<4D：CD=1.0 (合成一根)
(3) 悬索桥吊杆
中心距≥4D：CD=0.7 (单独考虑)
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
3.4 顺桥向斜拉索风载
FH
1 2
Vg2CH D sin 2
CH— 斜拉索的阻力系数 α— 斜拉索水平倾角 D — 斜拉索的直径(m)
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.4 施工阶段风荷载
(1) 悬臂施工桥梁荷载
对称荷载 不对称荷载系数：0.5
(2) 悬臂施工控制工况
最大双悬臂状态 最大单悬臂状态
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
3.其它构件静阵风荷载
3.1 横桥向静阵风荷载
FH
1 2
Vg2CH An
CH— 桥梁各构件的阻力系数 An— 桥梁各构件顺风向投影面积(m2)
对吊杆、斜拉索和主缆取为直径以及投影高度
作用于桥墩或桥塔上的风荷载可按地面或水面以上 0.65倍墩高或塔高处的风速值确定
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
3.2 桥墩或桥塔阻力系数
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
3.3 斜拉索和主缆的阻力系数
(1) 斜拉桥斜拉索
风荷载标准值
风荷载标准值风荷载是指建筑物在风力作用下所受到的力的大小，它是建筑物结构设计中非常重要的一个参数。
风荷载标准值是指在设计建筑物结构时所采用的风荷载数值，它直接影响着建筑物的安全性和稳定性。
因此，准确确定风荷载标准值对于建筑物的设计和施工至关重要。
首先，确定风荷载标准值需要考虑的因素有很多。
首先是建筑物所处的地理位置和气候条件，不同地区的风力情况会有所不同，需要根据实际情况进行分析和计算。
其次是建筑物的结构形式和高度，不同形式和高度的建筑物所受到的风荷载也会有所不同。
此外，还需要考虑建筑物所处的环境，例如是否有遮挡物、周围的地形地貌等因素都会对风荷载产生影响。
其次，确定风荷载标准值的方法有多种。
一般来说，可以采用风荷载计算规范中的方法进行计算，也可以通过实测数据来确定。
在计算风荷载时，需要考虑风速、气压、空气密度等因素，进行复杂的计算和分析。
同时，也需要考虑建筑物的结构形式和风荷载的作用方式，以确定最终的风荷载标准值。
最后，确定风荷载标准值后，需要在建筑物的设计和施工中严格遵守。
在设计过程中，需要根据确定的风荷载标准值进行结构设计，确保建筑物能够承受风力的作用。
在施工过程中，也需要严格按照设计要求进行施工，保证建筑物的质量和安全。
总的来说，确定风荷载标准值是建筑物设计和施工中非常重要的一环。
只有准确确定了风荷载标准值，才能够保证建筑物的安全性和稳定性。
因此，在确定风荷载标准值时，需要充分考虑各种因素，采用科学的方法进行计算和分析，确保其准确性和可靠性。
同时，在设计和施工中也需要严格遵守确定的标准值，确保建筑物能够安全地使用和运行。
风荷载标准值
风荷载标准值
风荷载标准是一种综合性的指标，主要用来衡量风力对某些结构物（如建筑、帆船、
桥梁等）施加的压力。
在工程设计中，必须考虑风荷载标准，以确定被考虑结构物的正确
尺寸，来确保它能够安全地承受风荷重。
根据不同的实际工程需要，风荷载标准通常有多种类型，如：确定结构物的最大风速
荷载、地区分布的平均风荷载、持续的风荷载以及事故风荷载等。
常见的规格标准及值：
a. 确定结构物的最大风速：许多国家和地区都有一定标准，其值一般为50~90m/s；
b. 区域分布的平均风荷载：由于区域风荷载的分布不均，通常以平均风荷载综合最
大风荷载的贡献度来表示，常见的值一般为1~3kg/m2；
c. 持续的风荷载：由于结构物长期暴露在环境风力影响下，可能会造成长期的损坏，并影响结构的可靠性，常见的值有0.2~2.0kg/m2；
d. 事故风荷载：根据风暴强度不同，所施加的风荷载也不同，常见的值为
0.3~2.0kg/m2。
除了上述常见的风荷载标准外，还有一些特定的情况，需要根据实际工程需要定制特
定的风荷重。
此外，应当注意在不同的城市或区域，根据当地的气象情况可能会有所不同，需要根据实际情况进行调整。
高层建筑设计中的风荷载分析
高层建筑设计中的风荷载分析随着科技和建筑技术的不断进步，越来越多的高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
在高楼林立的城市中，不仅令人惊叹的是它们的高度和壮丽的外观，更重要的是它们能够承受各种自然力的挑战，其中之一就是风力。
高层建筑设计中的风荷载分析成为了一项关键的工作，本文将讨论风荷载分析的重要性以及如何进行风荷载分析。
高层建筑由于其特殊的结构和高度，容易受到风力的影响。
风力可以引起建筑物的摇摆、倾斜甚至倒塌，给人们的生命财产造成巨大的损失。
因此，风荷载分析在高层建筑设计中至关重要。
通过对风的起伏和速度等因素的研究，工程师能够预测高层建筑的风荷载，从而采取相应的措施来保证其结构的安全性和稳定性。
首先，风荷载分析需要考虑风的速度。
风速是风力大小的重要指标之一。
根据国际标准，不同高度和地区的高楼建筑需要承受不同等级的风速。
通过在高层建筑附近设置风速仪器，可以实时测量风速，并将测得的数据用于计算风荷载。
其次，风荷载分析还需要考虑风的方向。
风可能来自不同的方向，建筑物的结构和外形对于不同方向的风荷载有不同的响应。
因此，在风荷载分析中，需要对风向进行详细研究，并将风向因素纳入设计方案中。
另外，高层建筑设计中的风荷载分析还需要考虑风的湍流效应。
湍流是指在风向的基础上，风的速度和方向可能发生瞬间剧烈变化的现象。
这种湍流可能会导致建筑物出现共振现象，进而引发结构破坏。
因此，在风荷载分析中，需要对风的湍流进行详细的研究，并采取相应的措施来减少湍流的影响。
此外，高层建筑设计中的风荷载分析还需要考虑建筑物的形状和表面粗糙度对风荷载的影响。
建筑物的形状和表面粗糙度对风力的传递有重要影响。
一般来说，光滑表面和低阻力的建筑物对风力响应较弱。
因此，在设计中，需要选择合适的建筑物形状和表面特征，以减小风荷载。
最后，高层建筑设计中的风荷载分析还需要采取相应的安全保护措施。
一旦高层建筑出现风荷载超过设计范围的情况，可能会引发结构破坏。
因此，在设计过程中，需要设置适当的风荷载监测装置，及时监测风荷载，并采取相应的措施来防止结构损坏。
风荷载组合系数
风荷载组合系数1. 引言风荷载是指风对建筑物、结构物或其他工程设施施加的力或压力。
在工程设计中，为了保证结构的安全可靠，需要对风荷载进行合理的计算和组合。
风荷载组合系数是用于确定不同荷载组合情况下的风荷载作用效果的系数。
本文将介绍风荷载组合系数的概念、计算方法以及在工程设计中的应用。
2. 风荷载组合系数的概念风荷载组合系数是指在多个荷载组合情况下，用于调整风荷载作用效果的系数。
由于不同荷载组合情况下的结构响应不同，因此需要根据实际情况进行合理的调整。
风荷载组合系数可以根据设计准则或标准进行确定，以保证结构的安全可靠。
3. 风荷载组合系数的计算方法风荷载组合系数的计算方法根据不同的标准或准则而有所不同。
以下是一种常用的计算方法：3.1 风荷载组合系数的基本原理风荷载组合系数的计算基于以下两个基本原理：•风荷载的作用是随机的，不同方向和不同时间的风荷载作用效果不同；•结构的响应是线性的，即不同荷载组合情况下的结构响应可以线性叠加。
3.2 风荷载组合系数的计算步骤风荷载组合系数的计算可以按照以下步骤进行：1.确定风荷载的设计值，包括风速、风向和风荷载的分布情况；2.根据设计准则或标准，确定不同荷载组合情况下的风荷载组合系数；3.将风荷载的设计值乘以相应的风荷载组合系数，得到不同荷载组合情况下的风荷载作用效果。
3.3 风荷载组合系数的设计准则风荷载组合系数的设计准则通常由相关的设计规范或标准给出。
设计准则可以根据结构的性质、用途和地理位置等因素进行确定。
常见的设计准则包括国家标准、行业标准和地方标准等。
4. 风荷载组合系数在工程设计中的应用风荷载组合系数在工程设计中起着重要的作用。
它可以用于以下方面：•结构的抗风能力评估：通过确定不同荷载组合情况下的风荷载作用效果，可以评估结构的抗风能力，从而确定结构的安全可靠性。
•结构的设计优化：通过对不同荷载组合情况下的风荷载作用效果进行比较，可以选择合适的荷载组合，从而优化结构的设计。
设计常用荷载范文
设计常用荷载范文常用荷载是指在工程设计中常常遇到的荷载类型，根据国家和地区的不同，常用荷载有所区别。
以下是一些常用荷载的简要介绍。
1.人员荷载：人员的负荷通常以人的单位重量来表示，一般的设计中，常常使用不同负载条件下人员的单位面积负荷，例如在办公室内每平方米面积负荷为500N/m²。
2.活荷载：包括人员、设备和物料在使用过程中产生的荷载，通常以单位面积或单位长度的荷载来表示，例如楼板的设计荷载是单位面积活载和单位长度活载之和。
3.风荷载：风荷载是建筑结构设计中必须考虑的重要荷载之一、根据地区的不同风速，风荷载可以通过地面摩擦力、气压力、停留气压力和风压力等方式计算得出。
4.雪荷载：在寒冷地区，雪的重量可以对建筑物产生很大的荷载。
雪荷载通常以单位面积雪的重量来表示，设计中根据地区的降雪量和雪的密度进行计算。
5.地震荷载：地震荷载是由地震引起的结构振动和地基变形而产生的作用力。
地震荷载的计算需要根据地震波动特点和建筑物的结构性质进行综合分析。
6.水压荷载：对于水下结构或地下结构，例如水池、桥梁等，需要考虑水压对结构的荷载影响。
水压荷载是由水的重量和水压力产生的作用力，计算中需要考虑水的深度、密度和流动速度等因素。
7.车辆荷载：对于桥梁、道路等承受交通荷载的结构，需要考虑车辆荷载对结构的影响。
车辆荷载通常根据不同车型的重量、速度和路面条件等因素进行计算。
8.储罐荷载：对于储罐等容器结构，需要考虑介质的重量和压力对结构的荷载影响。
储罐荷载的计算需要根据介质的密度、体积和压力等参数进行综合分析。
以上是一些常用荷载的简要介绍，根据具体情况，工程设计中还可能需要考虑其他荷载类型，因此在设计中需要根据实际情况进行详细计算和分析。
浅谈结构设计——风荷载计算
浅谈结构设计——风荷载计算城市建筑越做越高,尤其是一线城市.在过去的一年,我们所接触的住宅、公寓、办公楼,几乎没有低于150m的.粗略来讲,结构高度提高,周期变长,地震力减小（想想地震反应谱）；但是,结构迎风面增加,风载加大,如果结构高宽比较大的话,结构横风向风振效应显著增大.此消彼长,超高层建筑基本以风控为主.基于本人的感受,我们工程师普遍对风载的认识要浅于对地震的认识,这当然不是一件好事.这篇文章就以工程师的角度,结合自身实践,谈谈本人对“风荷载”的一些浅薄认识.横风向风振效应《荷规》规定,“建筑高度超过150m或高宽比大于5的高层建筑、高度超过30m且高宽比大于4的细长圆形构筑物,应考虑横风向风振的影响”.但规范对横风向风振的计算,往往偏大.我们曾对比过几栋超高层塔楼,塔楼高宽比基本在7.0及以上,核心筒高宽比在20.0及以上,主要结论是：1）在顺风向,风洞实验结果与规范差别不大；2）在横风向,风洞实验结果比规范小15%~20%（以最大层间位移角指标为准）.到目前为止,不少专家普遍认为规范计算的结构横风向效应偏大,但究竟偏大多少,由于项目经验不同,众说纷坛,但基本接受10%~15%的区间值.像Arup、TT这样的国际咨询公司,给出的经验值也处于这个区间.地面粗糙度在做设计时,我们其实很少细究场地粗糙度,一般按经验取一个大家都认可、偏保守的粗糙度类别.但如果大家对粗糙度取值有异议,无法统一,该怎么办呢？规范对粗糙度的判别方法,其实是有说明的.《荷规》8.2.1条条文说明：以上统计方法并不复杂,经过一些合理简化,可以比较容易地确定平均高度.操作的难点是拿到拟建房屋2kM范围内的房屋数据.但如果偏保守计算,也可以仅取1km范围的房屋数据,统计总面积时,仍按2kM计算即可.我们曾算过一个距海边873m的一个项目场地,计算结论是,加权高度为6.7m,粗糙度可以按B类.除了国标,《广东省荷载规范》也提供了粗糙度的计算方法.广东省荷规不是以加权高度来划分粗糙度,而是以平面建筑密度和10层以上高层建筑平面面积占总建筑面积比值这两个指标进行划分.其中,B类粗糙度被描述为“有少量稀疏房屋高度到达10m的区域：平面建筑密度小于15%”.这条没有为建筑密度规定下限,其实是一个很大的BUG.根据字面意思,平面建筑密度无穷小,只要有几栋（甚至1栋）超过10m的建筑,粗糙度就可以划分为B类？这与逻辑不符.同样地,国标对B类的定义也有问题,应该给出一个下限值.风洞实验刚性模型风洞实验根据本人目前的理解,我们现在拿到的很多超高层建筑结构风洞实验报告,基本采用刚性模型来测试.即在刚性模型表面密布气孔,采用一定风速施加在模拟场地,然后测量统计各气孔承担的风压力.刚性模型的测试方法并不和结构的动力特性耦合,所以,结构外形不变,仅是动力特性发生变化,并不需要重复做风洞实验,仅需简单的数值换算即可（某次超限会上,专家提到的,具体原理,有待进一步考证）.与刚性模型实验相对,气动弹性模型实验就要复杂得多,但其可以较真实地考虑结构与风的相互作用.相似比在风时程分析时,我们通常采用风洞实验的时程数据.有时需要注意对时程的时间步长进行换算,换算依据即是相似比.对不熟悉此原理的结构工程师,换算过程很容易出错.以下我们提供一个自己的算例,以帮助大家理解整个过程.假定风洞试验的几何缩尺1/400,基本风压为=0.45kN/m2,场地类型为A类时,10m高度处风压高度变化系数=1.283,修正风压为=0.577kN/m2,风速=30.38m/s,顶点位置风速为=45.34m/s.风洞试验中塔楼顶部最高处A类边界层验风速为10.09m/s,即风速缩尺=1/4.5,风压测量采样频率为313Hz,采样时间步长为0.00319s,则时程分析中风时程时间步长为0.283s.敏感系数与重现期《高规》4.2.2条规定,“对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用”.“对风荷载是否敏感,主要与高层建筑的体型、结构体系和自振特性有关,目前尚无实用的划分标准.一般情况下,对于房屋高度大于60m 的高层建筑,承载力设计时风荷载计算可按基本风压的1.1倍采用”.从这条来看,敏感系数是针对高层建筑的,且主要是和房屋高度有关.《高规》的这条规定简洁明了,具有很好的操作性.与此相对,《荷规》就比较含糊.《荷规》提到,“除超高层,自重较轻的钢木主体结构,也应该考虑敏感系数”.如何提高呢？“适当考虑提高风载重现期来确定基本风压”.按提高重现期的方法考虑敏感系数,很容易和《高规》产生出入.比如,深圳地区,如果按100年的重现期考虑基本风压,应为0.90kPa,但如果是考虑1.1的系数,则为1.1X0.75=0.825kPa.我们看到一些报告,写的是房屋高度超过60m,结构对风荷载敏感,按100年的重现期考虑基本风压,但给出的数却是0.825kPa,这就有问题了,起码和规范对不上.再来解释一下这个1.1是怎么来的.张相庭在《结构风工程理论·规范·实践》一书中曾给出不同重现期风压的换算公式,如按此公式,相对50年重现期的基本风压,100年重现期的放大系数确实为1.1.只是规范在编排过程中,有些调整罢了,即如此,应以规范为准.基本风压、风速、风级有些建筑师、业主会问我们结构工程师,我们设计的这个楼,可以抵抗几级风？我们不少的工程师竟然答不出来.其实这个问题比问我们“某某楼可以抵抗几级地震”更容易解释.那为什么答不出来呢？因为不少人只有基本风压的概念,而没有风速的概念.流体力学中的伯努利公式可以描述基本风压与风速之间的关系,标准空气密度ρ=1.25kg/m³,以深圳为例,50年一遇基本风压0.75kPa,对应的=40=34.64m/s,100年一遇基本风压0.90kPa,对应的=37.94m/s.根据国家标准《热带气旋等级》（GBT19201-2006）：热带低压(TD)：最大风速为10.8～17.1米/秒,底层中心附近最大风力6-7级；热带风暴(TS)：最大风速为17.2～24.4米/秒,风力8-9级；强热带风暴(STS)：最大风速为24.5～32.6米/秒,风力10-11级；台风(TY)：最大风速为32.7～41.4米/秒,风力12-13级；强台风(STY)：最大风速为41.5～50.9米/秒,风力14-15级；超强台风(Super TY)：最大风速为51.0以上米/秒,风力16级或以上.35m/s（对应0.75kPa）的风速相当于台风级别,风力大概在12~13级.看起来好像还不够大,因为我们经历过的超强台风风速都是在50m/s以上,但别忘了,气象预报给出的最大风速和我们规范中统计的最大风速是不同的.气象站测量的风速,“是以正点前2min至正点内的平均风速作为该正点的风速”.而《荷载规范》是以“离地10m高,10min内的平均风速作为统计风速”.如果按《荷载规范》的方法换算,气象预报的50m/s风速是要小于50m/s的.参考最早的《浦福风力等级表》,空旷平地上标准高度10m处的风速为32.7~36.9m/s,即是最高级别12级,被描述为“海上引起14m 高的巨浪,陆上绝少见,摧毁力极大”.我们可以想象一下,这是什么样的风力.结论是,按规范风荷载反算的风速及风级,事实上比想象中大.我们极少听到按规范设计的主体结构,在台风中被刮倒或摧毁的案例.真正在台风中被破坏的多数为附属结构,比如雨蓬、幕墙、阳台、出屋面构架等.风振系数与阵风系数在结构主体计算时,我们采用风振系数,在计算围护结构时,却采用阵风系数,这两者有何区别呢？可能很多工程师并不一定明白.我们把风对结构的作用分为静力的平均风作用以及动力的脉动风作用.静力风压使建筑物产生一定的侧移,而脉动风压使建筑物在该侧移附近左右振动.对高度较大、刚度较小的高层建筑,脉动风压会产生不可忽略的动力效应,在设计中必须考虑.那该如何考虑呢？即在静力风压的基础上乘一个风振系数,以考虑这个动力效应,因此,风振系数有点类似动力放大系数的概念.对围护结构来说,我们需要考虑的是局部风压作用,围护结构的局部刚度一般相对较大,风振影响一般很小可以忽略.围护结构风压计算,直接采用瞬时风压,所以,阵风系数,其实就是瞬时风较平均风的增大系数,即阵风风速与时距10min的平均风速的比值.在高度越高、越开阔平坦的场地,瞬时风与平均风越接近（仅有一个时距的差异）,其阵风系数也越小.这就是规范8.6.1表格变化规律的由来.总的来说,风振系数是把风成份中的脉动风引起的风振效应转换成等效静力荷载所乘的系数.阵风系数是在不考虑风振系数时,考虑到瞬时风比平均风要大所乘的系数.这两者虽然都是针对平均风所采用的增大系数,但概念截然不同.风荷载计算中的其他细部概念,有待大家一起挖掘讨论.以上仅为个人观点,欢迎讨论.。
混凝土结构受风荷载设计标准
混凝土结构受风荷载设计标准一、前言混凝土结构在建筑工程中扮演了重要的角色，而受风荷载是混凝土结构设计中必须考虑的关键因素之一。
因此，本文将详细介绍混凝土结构受风荷载设计标准。
二、受风荷载的基本概念1. 风荷载的定义风荷载指风对建筑物或其他结构物作用所产生的力或力矩，是所有建筑物和结构物都必须考虑的设计荷载之一。
2. 风荷载的分类风荷载可以分为静风荷载和动风荷载两种。
静风荷载是指建筑物或结构物表面受到的风压力，它是建筑物或结构物在静风状态下所受的最大风压力。
动风荷载是指风对建筑物或结构物产生的振动力，它是由于风的不稳定性或建筑物或结构物本身的振动引起的。
3. 风荷载的影响因素风荷载的大小和方向取决于多种因素，如风速、风向、建筑物或结构物的高度、形状、表面粗糙度等。
三、受风荷载设计标准1. 国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）是我国建筑结构荷载设计的基本规范，其中包括了受风荷载的计算方法和设计要求。
2. 行业标准《高层建筑风荷载计算规范》（JGJ/T 23-2011）是我国高层建筑风荷载计算的行业标准，其目的是为高层建筑的设计、施工和监理提供技术指导。
3. 国际标准国际上也有多种受风荷载设计标准，如《ASCE 7-16 Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures》和《EN 1991-1-4 Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions》等。
四、受风荷载的计算方法1. 静风荷载计算静风荷载计算可以采用等效静风法或CFD数值模拟法。
等效静风法是指将动风荷载转化为等效静风荷载，然后根据静力平衡原理计算结构物所受的静风荷载。
CFD数值模拟法是指采用计算流体力学（CFD）方法模拟风流场，进而计算出结构物所受的风速和风压力分布，最后根据静力平衡原理计算出静风荷载。
关于高层建筑考虑风荷载的概念
关于高层建筑考虑风荷载的概念
高层建筑要考虑风荷载是因为在高层建筑中，风荷载对建筑结构和建筑物稳定性有重要影响。
风荷载是指风对建筑物施加的力量和压力，它主要来自于风的动力和风的压力。
风荷载的考虑主要包括以下几个方面：
1. 风荷载的确定：风荷载的大小取决于建筑物的高度、形状、外部表面积、地理位置、环境特点等因素。
一般使用规范中提供的风荷载计算公式来确定风荷载。
2. 风荷载的分布：风荷载在建筑物上是非均匀分布的，一般呈现较高的压力区域和较低的负压力区域。
在设计中需要考虑不同部位的风荷载分布情况，以确保结构的安全。
3. 风振问题：高层建筑由于受到风的动力作用，容易产生结构的振动现象。
必须对结构进行抗风振设计，以保证建筑物的稳定性和安全性。
4. 风荷载对结构的影响：风荷载对结构的影响主要包括弯矩、剪力和挠度等。
设计中需要考虑这些因素，确保结构的安全性和稳定性。
总之，考虑风荷载是高层建筑设计中必不可少的一部分，只有充分考虑风荷载的影响，才能保证高层建筑的结构安全和稳定性。
风荷载作用下的建筑结构设计
风荷载作用下的建筑结构设计风荷载是影响建筑结构设计的重要因素之一，特别是在高层建筑和超高层建筑中，风荷载的影响尤为显著。
合理的风荷载设计不仅能够提高建筑物的安全性和舒适性，还能延长建筑物的使用寿命。
本文将探讨风荷载作用下的建筑结构设计原则、方法及其在实际工程中的应用。
首先，风荷载的计算是风荷载设计的基础。
风荷载的大小和分布受到多种因素的影响，包括风速、风向、建筑物的形状和高度等。
常见的风荷载计算方法包括静力风荷载计算和动力风荷载计算。
静力风荷载计算通过简化假设，将风荷载视为均匀分布在建筑物表面的静力荷载，适用于风速变化不大的低层建筑和中层建筑。
动力风荷载计算则考虑了风速的时变特性和建筑物的动力响应，适用于高层建筑和超高层建筑。
动力风荷载计算常采用风洞实验和计算流体动力学（CFD）模拟，通过模型实验和数值模拟，分析风荷载的时变特性和分布规律，为结构设计提供准确的风荷载数据。
在建筑结构设计中，为了抵抗风荷载，常采用多种结构体系和加固措施。
框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构是常见的抗风结构体系。
框架结构通过梁柱的刚性连接，提高结构的整体刚度和抗风性能；剪力墙结构通过设置垂直于框架的剪力墙，提高结构的侧向刚度和稳定性；框架-剪力墙结构结合了框架和剪力墙的优点，通过框架提供灵活性和变形能力，通过剪力墙提供刚度和承载力，适用于中高层建筑。
此外，风振控制技术也是高层建筑抗风设计的重要手段。
风振控制技术通过减少风荷载的作用和改善结构的动力响应，提高建筑物的抗风性能。
常见的风振控制技术包括质量阻尼器（TMD）、主动控制和被动控制等。
质量阻尼器通过在建筑物顶部设置附加质量块和阻尼装置，吸收和耗散风振能量，减小结构的振动和变形。
例如，上海中心大厦和台北101大楼都采用了质量阻尼器技术，有效提高了建筑物的抗风性能。
在实际应用中，风荷载设计已经在多个高层建筑和超高层建筑项目中取得了显著成效。
例如，迪拜的哈利法塔通过采用风洞实验和CFD模拟，优化了建筑物的形状和结构布局，有效减小了风荷载的影响，成为世界上最高的建筑之一；纽约的世贸中心一号大楼通过采用框架-剪力墙结构和质量阻尼器技术，提高了建筑物的抗风性能和舒适性，成为现代高层建筑的典范。
毕业设计风荷载计算书
七、水平荷载（风荷载）计算1、设计资料基本风压：..=0.35KN/m2,地面粗糙度类别为C类。
房屋高度H=21.9mO2、荷载计算风荷载近似按阶梯形分布，首先应将其简化为作用在框架节点上的节点荷载。
作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：■■■- z" s」z，0式中W K――风荷载标准值（KN/n2）;：z――高度z处的风振系数，结构高度H=21.9m v30m，故取B Z=1.0;山一一风荷载体型系数，对于矩形截面人=1.3;山一一风压高度变化系数（地面粗糙度类别为C类）；W。
——基本风压（KN/n2）;风压高度变化系数山可查荷载规范取得。
将风荷载换算成作用与框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表所示。
表中z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积表4.1P K(kN)=层次■z J s w o ■ k =: z」s」z' 0 A（m）A X，k6 1.0 1.3 0.35 1.00 0.46 5.85 2.69 5 1.0 1.3 0.35 0.84 0.38 14.63 5.56 4 1.0 1.3 0.35 0.84 0.38 16.88 6.41 3 1.0 1.3 0.35 0.74 0.34 16.2 5.51 2 1.0 1.3 0.35 0.74 0.34 16.2 5.511 1.0 1.3 0.35 0.74 0.34 24.3 8.26A =(3.6 3.6/2) 4.5 = 24.3m22A2 = 3.6 4.5= 16.2m2A3 = 3.6 4.5 = 16.2mA4 =(3.9/2 3.6/2) 4.5=16.88m22A5 =(3.9/2 2.6/2) 4.5=14.63mA^ (2.6/2) 4.5 = 5.85m2故风荷载下的计算简图为：图4.13风荷载计算简图3. 风荷载下的横向框架内力计算一反弯点法3.1各柱剪力按刚度分配法计算公式为：ij s pipi3.2各层柱的剪力分配和柱端弯距的计算第六层：V=2.69KN' D =2.04 2.04 4.70 4.70 = 13.48 KN/MG柱剪力：2 04V6 2.69 = 0.41 KN13.48H柱剪力：V6二 2.69 二0.94KN13.48J柱剪力：4.70V6 2.69 二0.94KN13.48式中，V pi 为该平面框架i层总剪力;V ij 为I层第j根柱分配到的剪力;D ij 为i层第j根柱的抗侧刚度;D ij 为i层s根柱的抗侧刚度之和。
混凝土结构风荷载设计规程
混凝土结构风荷载设计规程一、概述风荷载是混凝土结构设计中重要的考虑因素之一。
混凝土结构风荷载设计规程是为了保证混凝土结构在风荷载下的安全性和稳定性而制定的。
本文将从风荷载的计算方法、风荷载作用下混凝土结构的安全性分析、风荷载设计的措施等方面进行详细阐述。
二、风荷载计算方法1、基本风压计算基本风压是指在特定的地点、特定的气象条件下，建筑物表面所受的压力。
根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012的规定，基本风压的计算公式为：p = 0.6C_qC_eC_gC_fvC_sC_tC_ηV^2其中，p为基本风压，单位为kN/m^2；C_q为风压系数，取值为2；C_e为风力等级系数，根据地区划分标准取值，如江苏省取值为1.15；C_g为地面粗糙度系数，根据地面条件取值，如城市地区取值为0.15；C_fv为扰动因素系数，取值为1.0；C_s为结构高度系数，取值根据结构高度取值，如结构高度为20m时，C_s取值为1.0，当结构高度超过60m时，C_s取值为1.4；C_t为结构类型系数，取值根据结构类型取值，如钢筋混凝土框架结构取值为1.0；C_η为高度修正系数，取值根据结构高度取值，如结构高度为20m时，C_η取值为1.0，当结构高度超过60m时，C_η取值为0.8；V为基准风速，取值根据地区划分标准取值，如江苏省取值为38m/s。
2、风荷载计算在得到基本风压后，根据不同的风荷载计算方法，计算出混凝土结构所受的风荷载。
根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012的规定，风荷载计算方法有三种，分别是等效静力法、动力反应谱法和风洞试验法。
（1）等效静力法等效静力法是将风荷载视为静力荷载，计算出混凝土结构受到风荷载的等效静力作用，再根据设计要求进行结构设计。
等效静力法的计算公式为：F = CpAp其中，F为风荷载，单位为kN；C_p为压力系数，根据结构的不同形状取值，如平面结构取值为2.0，墙面结构取值为1.5；A_p为实际投影面积，单位为m^2。
风荷载准永久组合系数
风荷载准永久组合系数风荷载是指由于大气运动引起的对建筑物及其他结构在外部产生的风力作用。
风荷载准永久组合系数是用来确定在设计中考虑风荷载时所使用的负荷系数。
在建筑设计中，为了确保结构的安全可靠，需要按照相关的标准和规范计算并应用风荷载。
根据《建筑抗风设计规范》（GB 50009-2012），风荷载准永久组合系数的计算是基于风荷载的统计特性和建筑结构的可靠性要求进行的。
当计算楼房等常见结构的设计风荷载时，可以根据这个规范中的公式计算风荷载准永久组合系数。
以下是风荷载准永久组合系数的一些相关参考内容：1. 设计风速：设计风速是根据地理位置和设计使用系数来确定的。
不同区域和不同类型的建筑物计算设计风速时采用不同的方法，具体可以参考GB 50009-2012中的相关内容。
2. 中心高度对应的风力等级：根据建筑物的高度，将其分为不同的风力等级。
设计风速和风荷载随着高度的增加而增加，因此需要根据建筑物的高度选择相应的风力等级。
3. 负荷体型系数：根据建筑物的形状和结构特点，选择相应的负荷体型系数。
不同形状的建筑物受风力的分布和影响也不同，因此需要根据实际情况选择合适的负荷体型系数。
4. 负荷系数：根据建筑物的用途和结构特点，选择相应的负荷系数。
不同的建筑物在受风加载时的负荷特点也不同，需要根据具体情况选择适当的负荷系数。
5. 风向系数：风向系数是用来考虑不同方向风力对建筑物的影响。
由于风向的变化，不同方向的风力对建筑物的影响也会不同，因此需要根据风向系数来确定不同方向的风力。
6. 风荷载准永久组合系数的计算：根据以上参数，可以根据GB 50009-2012中的公式计算风荷载准永久组合系数。
具体计算公式和方法可以参考该规范中的相关章节。
风荷载准永久组合系数是建筑设计中重要的参数之一，它用来考虑设计风速和风荷载的统计特性、建筑结构的可靠性要求，以及不同方向和不同体型下的风力影响。
准确计算并合理应用风荷载准永久组合系数可以保证建筑物在强风环境下的结构安全可靠性。
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间距比=两桁架中心距/迎风桁架高度 迎风桁架的风载阻力系数均取ηCH
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.3顺桥向风荷载
(1) 跨径小于200m的桥梁
实体断面：取横桥向风荷载的0.25倍 桁架断面：取横桥向风荷载的0.50倍
(2) 跨径等于或大于200m的桥梁
非桁架断面：
Ffr
1 2
Vg2c f
s
Ffr—单位长度磨擦力(N/m)
cf—磨擦系数，光滑0.01，粗糙0.02，非常粗糙0.04
s—主梁周长(m)
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
1、桥梁设计风荷载 2、主梁静阵风荷载 3、其它构件静阵风荷载 4、静力等效风荷载 5、设计风荷载问题
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
1. 桥梁设计风荷载
1.1风荷载组成
F F Ff Fb
F — 平均风引起的静力风荷载分量 Ff — 平均风引起的自激力荷载分量 Fb — 脉动风引起的强迫力荷载分量
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.2 常用断面阻力系数(续)
(3) 桁架断面 桁架风载阻力系数CH
实面积比
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
矩形或H形截面构件 1.9
圆柱型构件(D为直径)
DV0< 6 m2/s DV0> 6 m2/s
1.2
0.7
1.8
1.2
0.8
1.7
1.2
0.8
1.7
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.4 施工阶段风荷载
(1) 悬臂施工桥梁荷载
对称荷载 不对称荷载系数：0.5
(2) 悬臂施工控制工况
最大双悬臂状态 最大单悬臂状态
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
3.其它构件静阵风荷载
3.1 横桥向静阵风荷载
FH
1 2
Vg2CH An
CH— 桥梁各构件的阻力系数 An— 桥梁各构件顺风向投影面积(m2)
脉动风荷载+强迫力荷载
问题： ① 脉动风荷载能否与强迫力荷载叠加？
② 自激力荷载与强迫力荷载如何叠加？
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
4.3 等效风荷载表述
(1) 大刚度结构
Wy ( x) Wy0 y0 ( x) W~y0 y0 ( x)
Wz ( x) Wz0z0 ( x) W~z0z0 ( x) W ( x) W 0 0 ( x) W~ 0 0 ( x)
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
4. 静力等效风荷载
4.1 等效原理
等效意义—最大动力荷载等效成静力荷载 等效原则—振型峰值截面的最大位移或最大内力等效
4.2 按结构刚度区分
大刚度结构：平均风荷载+脉动风荷载(静阵风荷载) 中刚度结构：平均风荷载+脉动风荷载+强迫力荷载 小刚度结构：平均风荷载+自激力荷载+
1.1
0.8
1.6
1.1
0.8
实面积比=桁架净面积/桁架轮廓面积 桥面系构造的风载阻力系数取CH=1.3
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.2 常用断面阻力系数(续)
(3) 桁架断面(续) 桁架遮挡系数η
间距比
实面积比
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
≤1
1.0
0.90
0.80
0.60
0.45
2
1.0
(3) 静阵风风速
Vg=GvVz
Vg—静阵风风速 Gv—静阵风系数 Vz—基准高度z处的风速
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2. 主梁静阵风荷载
2.1 静阵风荷载
FH
1 2
Vg2CH H,
Fv
1 2
Vg2CV
B,
FM
1 2
Vg2CM B2
FH — 平均风引起的静力风荷载分量 ρ — 空气密度(kg/m3)，取值1.25kg/m3 CH — 主梁的横向力系数，一般由风洞试验确定 H — 主梁投影高度(m)，与CH取值相关 Vg— 取用静阵风风速(m/s)
(3) 小刚度结构
r 1
Wy ( x) Wy0 y0( x) W~y0 y0( x) n ri yi yi ( x) n ri~yi yi ( x)
r1
r1
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4.4 强迫力和自激力荷载
(1) 强迫力荷载
~yi ~yib ~yir
~yib(x) — 背景响应荷载，主要是脉动风功率谱密度的贡献 ~yir (x) — 共振响应荷载，主要是结构自振惯性力的贡献
规范方法：静止结构风荷载(忽略结构振动响应)
理想方法：振动结构风荷载(动力荷载效应) 实用方法：最大自激力和最大强迫力等效静风荷载
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1.2 静力风荷载
(1) 定义
静阵风荷载—最大静力作用风荷载
(2) 组合
可与永久荷载和可变荷载组合 与汽车荷载组合时，Vz=25m/s 桥梁最大通勤风速为25m/s
(2) 中刚度结构
Wy ( x) Wy0 y0 ( x) W~y0 y0 ( x) n ri~yi yi ( x)
r 1
Wz ( x) Wz0z0 ( x) W~z0z0 ( x) n ri~zizi ( x)
r 1
W ( x) W 0 0 ( x) W~ 0 0( x) n ri~ii ( x)
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2.2 常用断面阻力系数
(1) I字形、Π字形、箱形断面
CH
2.1－0.1(
B H
),
1.3,
B—主梁断面全宽(m)
1 B 8 H
8 B H
H—主梁投影高度(m) ，应取实体高度
(2) 斜腹板箱形截面
阻力系数CH按每倾斜1°折减0.5%，最大可折减30%
斜腹板的倾角计算
对吊杆、斜拉索和主缆取为直径以及投影高度
作用于桥墩或桥塔上的风荷载可按地面或水面以上 0.65倍墩高或塔高处的风速值确定
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3.2 桥墩或桥塔阻力系数
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3.3 斜拉索和主缆的阻力系数
(1) 斜拉桥斜拉索
与活载组合时：CH=1.0 （低雷诺数） 设计基准风速：CH=0.8（高雷诺数）
(2) 悬索桥主缆
中心距≥4D：CD=0.7 (单独考虑) 中心距<4D：CD=1.0 (合成一根)
(3) 悬索桥吊杆
中心距≥4D：CD=0.7 (单独考虑)
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3.4 顺桥向斜拉索风载
FH
1 2
Vg2CH
D
sin
2
CH— 斜拉索的阻力系数 α— 斜拉索水平倾角 D — 斜拉索的直径(m)