风荷载与高层建筑体型设计
《高层结构设计》 02高层建筑结构的荷载计算
高层建筑结构的荷载计算高层建筑结构的竖向荷载包括自重等恒载及使用荷载等活载，其计算方法与一般建筑结构类似，在此不再重复。
本章主要介绍在高层建筑结构设计中起主导作用的水平荷载—风荷载和地震荷载作用的计算方法。
第一节 风荷载空气流动形成的风遇到建筑物时，在建筑物表面产生的压力或吸力即建筑物的风荷载。
风荷载的大小主要和近地风的性质、风速、风向有关；和该建筑物所在地的地貌及周围环境有关；同时和建筑物本身的高度、形状以及表面状况有关。
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值可按下式计算：0ωµµβωz s z k =式中：k ω为风荷载标准值（kN/m 2）；z β为z 高度处的风振系数；s µ为风荷载体型系数；z µ为风压高度变化系数； 0ω为基本风压（kN/m 2）。
1. 基本风压0ω我国《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），《全国基本风压分布图》中给出的基本风压值0ω，是用各地区空旷地面上离地10m 高、重现期为30年的10min 平均最大风速0υ（m/s ）计算得到的，基本风压值1600/200υω=（kN/m 2）。
荷载规范给出的0ω值适用于多层建筑；对于一般高层建筑和特别重要的或有特殊要求的高层建筑可按《全国基本风压分布图》中的数值分别乘以1.1和1.2采用。
2. 风压高度变化系数z µ表1 风压高度变化系数风速大小与高度有关，一般近地面处的风速较小，愈向上风速逐渐加大，但风速的变化与地貌及周围环境有关。
在近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区，地面空旷，空气流动几乎无阻挡物（A 类粗糙度），风速随高度的增加最快；在中小城镇和大城市的郊区（B 类粗糙度），风速随高度的增加减慢；在有密集建筑物的大城市市区（C 类粗糙度），和有密集建筑群，且房屋较高的城市市区（D 类粗糙度），风的流动受到阻挡，风速减小，因此风速随高度增加更缓慢一些。
表1列出了各种情况下的风压高度变化系数。
浅谈高层建筑结构风荷载及抗风设计
浅谈高层建筑结构风荷载及抗风设计摘要：风荷载与高层建筑的安全和使用有着密切关系，过大的侧向位移会使结构产生过大的附加内力，这种内力与位移成正比，附加内力越大位移越大，以致形成恶性循环，可能导致或者加速建筑物的倒塌。
过大的侧向变形也会导致结构性的损坏或者裂缝，从而危及结构的正常使用，影响人们的生活和工作，本文简要介绍了风的起因、特性、风荷载的计算，以及高层建筑结构抗风设计。
关键词：风荷载；高层建筑；体型；抗风设计一、风荷载1、风的特性风是由于气压分布不均引起空气流动的结果，随着建筑物高度的增加，风速也会随之产生变化。
当气流遇到建筑物时，在建筑物表面产生吸力或者压力，即形成风荷载。
风荷载的大小主要与近地风的性质、风速、风向有关，也与建筑物的高度、形状和地表状况有关。
风荷载是由于建筑物阻塞大气边层气流运动而引起的，风荷载的特点有以下几点：1、风荷载与空间位置、时间有关，并且还受到地形、地貌、周围建筑环境的影响，具有不确定性；2、风荷载与建筑物的外形有关，建筑物不同部位对风的敏感程度不同；3、对于具有显著非线性特征的结构，风荷载可能会产生流固耦合反应；4、脉动风的强度、频率、风向是随机的，具有不确定性；5、风荷载具有静力和动力双重特点，动力部分即脉动风的作用会引起高层建筑物的振动。
建筑物风荷载主要包括三部分：平均风压产生的平均力、脉动风压产生的随机脉动力、由于风引起建筑物振动产生的惯性力。
2、风荷载的计算我国规范GB50009-2012《建筑结构荷载规范》规定，垂直于建筑物表面的风荷载标准值应按下式计算式中：为风荷载标准值（KN/m2）；为高度Z处的风振系数；为风荷载体型系数；为风压高度变化系数；为基本风压（KN/m2）；基本风压与高层建筑结构的安全性、经济性、适用性有着密切关系，基本风压的确定方法和重现期关系到建筑结构在风荷载作用下的安全。
我国确定风压的方法包括对观测场地、风速仪的类型和高度以及统计方法的规定，重现期为50年的风压为基本风压。
高层建筑中的风荷载分析与设计
高层建筑中的风荷载分析与设计随着现代城市建设的迅猛发展，高层建筑的作用和地位越来越显著。
然而，高层建筑由于其独特的特点，面临着风荷载的挑战。
风荷载是指建筑物在风力作用下所承受的力，其大小以及作用方式直接影响着高层建筑的稳定性和安全性。
因此，高层建筑中的风荷载分析与设计十分重要，本文将从不同角度对该问题展开讨论。
一、风荷载的基本概念风荷载是指由于风力作用产生的力对建筑物产生的压力、吸引力以及剪切力等。
它是建筑物设计中不可忽视的重要因素。
风荷载的大小与建筑物的高度、形状、表面积等因素密切相关。
在高层建筑中，由于其高度较大，表面积较广，因此所受的风荷载也较大。
二、风荷载的分析方法针对高层建筑中的风荷载分析，通常采用风洞试验和数值模拟两种主要方法。
风洞试验是指将建筑物的模型置于风洞中，通过模拟风的作用，测量建筑物所受的风荷载。
这种方法具有直观、真实的优势，能够为分析提供准确的数据。
另外，数值模拟方法是通过计算机技术对风场进行建模，从而预测风荷载。
这种方法可以对不同情况进行模拟，具有较高的灵活性和普适性。
三、风荷载的设计标准为了保证高层建筑的稳定性和安全性，各国都制定了相应的设计标准来规范风荷载的计算与设计。
以中国为例，我国建筑设计规范《建筑抗风设计规范》中规定了不同地区和不同高度的建筑物所应承受的风荷载系数。
设计人员在进行风荷载设计时，需要根据具体情况选择适当的标准，并合理应用。
四、风荷载在结构设计中的应用高层建筑的结构设计是保证其稳定性和安全性的关键环节。
风荷载的大小和作用方式需要被充分考虑和应用于结构设计中。
根据风荷载的特征，可进行结构抗风设计，采用合理的布置形式、减小结构自身的风阻系数，提高结构的抗风能力。
此外，合理的刚度设计和振动控制措施也是保证高层建筑稳定性的重要方法。
五、风荷载分析与设计的案例为了更好地理解高层建筑中的风荷载分析与设计，以下是一个实际案例。
某城市要建设一座100米高的办公楼，设计师需要进行风荷载分析与设计。
浅谈风荷载对高层建筑结构的影响
浅谈风荷载对高层建筑结构的影响On the influence of wind load on high-rise building structure摘要：随着经济的发展，近年来高层建筑尤其是体型复杂的超高层建筑得到了蓬勃的发展。
高层建筑如今已经成为世界上的建筑主流，它是一个国家建筑发展水平和经济实力的集中体现。
通过研究建筑结构抗风的理论基础，我们知道风荷载对高层建筑物的影响是不可忽视的，如何解决高层建筑结构风荷载的问题，提出建筑结构的抗风加固方法，是建筑科学发展的核心地位。
Abstract: With the development of economy, in recent years, high-rise buildings, especially the complex super high-rise buildings have been booming. Nowadays, high-rise buildings have become the mainstream of architecture in the world, which is the concentrated embodiment of the development level and economic strength of a country's architecture. By studying the theoretical basis of the wind resistance of building structures, we know that the influence of wind load on high-rise buildings cannot be ignored.关键字：风荷载，高层建筑结构，影响，理论基础，加固。
Keywords: wind load, high-rise building structure, influence, theoretical basis, reinforcement1.风荷载的形成风荷载也称风的动压力，是空气流动对工程结构所产生的压力。
高层建筑风荷载对结构设计的影响
高层建筑风荷载对结构设计的影响在现代城市化发展的背景下，高层建筑的建设变得愈发普遍，它们不仅给城市增添了现代化的风貌，更为人们提供了更多的生活空间和商业机会。
然而，随着高层建筑的增多，其与自然环境之间的相互作用也变得愈发重要。
其中，高层建筑风荷载对结构设计的影响是建筑工程领域研究的重要课题之一。
一、风荷载对高层建筑的影响高层建筑所面临的气候环境较低层建筑复杂得多，其中风荷载是一种主要的外部负荷。
风荷载包括两个主要方面：静风荷载和动风荷载。
1. 静风荷载静风荷载是指风对建筑物表面施加的压力，它主要由风速、建筑物高度和建筑物表面积等因素决定。
当风速增加时，静风荷载也会相应增大。
由于高层建筑的特殊性，其高度较大，表面积较大，因而受到的静风荷载较大。
2. 动风荷载动风荷载是指风对建筑物产生的振动力，主要包括风压、风力和风速等因素。
由于建筑物受到风的作用会发生振动，当风速较大时，振动力也相应增大，从而对建筑物结构产生影响。
二、高层建筑风荷载对结构设计具有重要的影响，主要体现在以下几个方面。
1. 结构强度设计高层建筑必须能够抵抗风荷载带来的各种力和压力，因此结构设计必须充分考虑风荷载的作用。
结构强度设计是根据风流场所引起的压力和力的大小来决定结构的尺寸和受力状态，以确保结构的安全性和稳定性。
2. 结构抗风设计高层建筑在面对强风时容易受到振动影响，因此需要进行结构抗风设计。
抗风设计是通过采取增加结构支撑手段来增强结构的抗风能力，减小结构的振动幅度和影响范围。
例如，在设计中可以增加风向对结构的影响系数，提高建筑物的稳定性。
3. 结构疲劳和耐久性设计高层建筑长期受到风荷载的作用，易产生结构疲劳和损坏。
因此，在结构设计中，需要充分考虑结构的疲劳和耐久性。
结构疲劳和耐久性设计是通过选择合适的结构材料、加强连接节点、采取合理的结构设计等方式来提高结构的抗疲劳和耐久性。
三、高层建筑风荷载的研究和应用为了更好地理解高层建筑风荷载对结构设计的影响，建筑工程领域开展了大量的研究工作，并取得了一系列的研究成果。
风荷载和地震作用对高层钢结构建筑的影响及设计方法
高层钢结构设计论文
风荷载和地震作用对高层钢结构建筑的影响及设计方法
摘 要：随着建筑科技的日益进步，高层钢结构建筑得到迅猛发展，人们对于高 层钢结构体系的研究日趋完善， 包括理论研究和工程设计。 风荷载和地震作用是 钢结构设计中至关重要的两大动力荷载， 这两种荷载对高层钢结构的强度和稳定 都会产生很大影响。 本文详细介绍了高层钢结构建筑在风荷载和地震作用下的动 力响应， 并根据规范要求以及国内外学者的相关研究，总结概括了针对风荷载和 地震作用的设计理论和设计方法。 关键词：高层钢结构；风荷载；抗风设计；地震作用；反应谱
2 / 24
高层钢结构设计论文
第二章. 高层钢结构建筑风荷载作用与抗风设计
2.1 风荷载作用
2.1.1 风荷载的形成 风指的是空气的水平运动， 一般是由气压高处向气压低处流动而形成。太阳 的辐射热在地球周围的分布不均匀使得大气是不断运动的。大气是物质，自然就 有能量， 从地表面一直向上的整个大气柱对它下面的地表面和物体便有压力，单 位面积上承受的这种压力，叫做气压。各个地方大气压有高有低，例如一个地方 上面的空气冷，密度就大，气压也就大些;另一个地方上面的空气暖，密度就小 些，气压也就小些，这样，空气就从气压大的地方向气压小的地方流动。因此风 产生的直接原因是气压在水平方向上的不均匀分布。 风速的主要部分是大小和方向保持不变的平均风， 另外叠加一部分在方向和 大小上不断变化的脉动风。表征风特性的参数包括： （1）平均风速剖面； （2）紊 流风速剖面； （3）脉动风速谱以及（4）湍流积分强度等等。可以根据伯努利方 程由风速来确定风压。 风压对于结构或构件将产生过大的内力和不稳定，使得结 构物产生过大挠度或者变形，有可能引起外墙和装饰材料的破坏。 2.1.2 风荷载的组成与特性 风荷载对于建筑物的作用是一个随机的过程，其包括三个部分：平均风压产 生的平均力， 脉动风压所引起的随机脉动力以及由于风致建筑物振动产生的惯性 力。平均风是在给定的时间间隔内，把风对建筑物的作用力的速度、方向以及其 他物理量都看成不随时间而改变的量， 由于风的长周期远远大于结构的自振周期。 可等效为静态作用处理，应用结构静力 计算。脉动风的强度是随时间按随机规 律变化的，由于周期较短，应用随机振动理论进行分析。 按照风对于建筑物作用力的方向不同可以分为：1）在建筑物的迎风面上产 生的压力（气流流动产生的阻力） ；2）在横风向产生的横风向干扰力（气体流动 产生的漩涡扰力与湍流脉动压力） ；3）空气流经建筑物后在建筑物的背后产生的 涡流干扰力（包括背风向的吸力） 。当需要准确确定风荷载分布时，需要依靠模 型风洞试验来实现。 风荷载的作用与空间位置及时间的不确定性有关，受地形、地貌、周围建筑 环境等因素共同影响， 其具有静力和动力的双重特点，动力部分即脉动风的作用 会引起高层钢结构建筑的振动。除此之外，风荷载也与结构的几何外形相关，结 构体系的不同部分对风的敏感程度也不尽相同， 当结构尺寸在多个方向上比较接 近时，需要考虑空间相关性对风荷载的影响。对于具有显著非线性特征的结构，
高层建筑风荷载计算与结构设计
高层建筑风荷载计算与结构设计随着城市化进程的加快和城市人口的增长，高层建筑在现代城市中扮演着越来越重要的角色。
而高层建筑在设计与施工过程中，风荷载的计算和结构设计是至关重要的环节。
本文将探讨高层建筑风荷载计算与结构设计的相关内容。
一、风荷载计算1. 风荷载的定义和分类风荷载是指风对建筑物表面的静压力和动压力所产生的作用力。
根据风的性质和特点，风荷载可分为静风荷载、动风荷载和波浪风荷载等多种类型。
2. 风荷载计算方法风荷载计算是高层建筑结构设计的重要内容之一。
常用的计算方法包括静态风荷载计算方法、动态风荷载计算方法和实验风洞模拟等。
3. 风荷载标准为了保证高层建筑的结构安全性，各国都颁布了相应的风荷载标准，如中国《建筑抗震设计规范》、美国《ASCE7-10》等。
二、结构设计1. 结构材料选择高层建筑的结构设计应选择适宜的结构材料，如混凝土、钢结构、钢混凝土结构等，以满足建筑的承载能力要求。
2. 结构形式设计高层建筑的结构形式设计应考虑建筑本身的使用功能和外部环境，合理选择适应的结构形式，如框架结构、剪力墙结构、框筒结构等。
3. 结构稳定性设计高层建筑结构的稳定性设计是保证建筑整体稳定性和安全性的关键，需要考虑风荷载、地震作用等外部因素对结构的影响。
结语高层建筑风荷载计算与结构设计是高层建筑设计中的重要内容，直接影响到建筑物的安全性和稳定性。
设计者在进行设计时应充分考虑风荷载的计算方法和结构设计原则，确保建筑物能够承受外部环境的作用力，达到设计要求。
通过本文的介绍，希望读者对高层建筑风荷载计算与结构设计有了进一步的了解，为高层建筑的设计与建设提供一定的参考和指导。
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。
风荷载与高层建筑体型设计浅析
【 考 文献 】 参
如 山丘 、 大 的建筑 物 、 高 构筑 物等 ， 时树 木 、 招乃 有 店
至 建筑 物细 部也 可视 为 一种 标志 。步行 商业 街与 广 场交 汇处 的钟 塔就 是统领 全局 的核心 。
［１ 时龄 ， １郑 王伟强． “以人为 本 ” 的设计—— 上海南京 东路步 行街城市设计的探索［ ． Ｊ 时代建筑 ，９ ９ ２ ． 】 １ ９ （） 【】 ２ 刘振兴． 都市传统 商业街 的再创造——武汉 市江 汉路步行
ｐ ａ ｅ ｔ ｅｆ ｒ ａ ｄｔ ｅ ｎ ａ ｆ ｉ ｈ ｒｓ ｏ ｓｒ ｃ ｏ ａ ｅ ｎ ｌｎ ， ｍ ｄｌ ｄｏ ｈ ｇ — ｅ ｎ ｔｕ ｔ ｎｈ ｓ ｅ ｈ ｏ ｎ ｈ ｗｉ ｏ ｉ ｃ ｉ ｂ
【 关键词】 高层建筑 、 风荷载、 体型
【 中图分类号】 Ｔ ５ Ｕ３ ５ 【 文献标志码】 Ａ
ｆ． ｎｈ ｎ Ｃ ｕ ｔ Ｃ ｎｔ ｃ ｏ Ｑ ａｔ ａｄ ａｅ １ Ｎａｚｅｇ ｏ ｎ ｙ ｏ ｓ ｕｔ ｎ ｕ ｌｙ ｎ Ｓ ｆ ｒ ｉ ｉ ｙ ｔ
取 —止 止｜ 止 Ｊ —“—址 ｌ Ｌ 也— — 止 —止＿ ．
【 ｅ ｗ ｒｓ ｈ曲 一ｓｃｎｔ ｃ ｏ ； ｉｄｏ ｄ ｆｒ Ｋ ｙ ｏｄ 】 ｉ ｒ ｅ ｏ ｓｕ ｔ ｎ ｗ ｎ ｌａ ； ｍ ｉ ｒｉ ｏ
综述风荷载与高层建筑结构
综述风荷载与高层建筑结构1引言按作用方向分类，建筑结构除了抵抗竖向作用力之外，还要承受水平作用，最主要的就是承受风荷载和水平地震荷载。
高层建筑结构设计往往水平荷载起着决定性作用，随着建筑层数的增加，高度的增加，体型复杂性系数加大，风荷载更是成为高层建筑结构设计的控制要素。
本文仅对风荷载的定义和结构设计要点做如下浅析：2风荷载的含义2.1风荷载定义风荷载也称风的动压力，是空气流动对工程结构所产生的压力。
风荷载标准值w与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高度，及建筑体型等诸因素有关。
2.2风荷载标准值计算当计算主要围护结构时，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：Wk=βzµsµzW0式中Wk为风荷载标准值（KN/m2），βz为高度处的风振系数，µs为风荷载体型系数，µz为风压高度变化系数，W0为基本风压。
2.1.1基本风压基本风压是指某一地区，风力在迎风表面产生的标准值，是某一地区风荷载的设计标准。
基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速为标准，按基本风压=最大风速的平方/1600确定的风压值（《建筑荷载规范》附录）。
基本风压对高层建筑物的经济、适用、耐久性有密切关系。
基本风压按照《建筑结构荷载规范》附表中给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3KN/m2。
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，承载力计算时候基本风压均须提高。
一般情况下，高度在60m以上的高层建筑可按100年一遇风压值采用。
2.1.2风压高度变化系数风压高度变化系数是反映风压随不同场地、地貌和高度变化规律的系数。
以规定离地面高度的风压为依据，为不同高度风压与规定离地面高度风压的比值。
该系数按照地面粗糙度确定，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和城市郊区；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。
高层建筑结构设计中的风荷载
式中 、 ”、 分 别 为脉 动 增 大 系数 、 脉 动 影 响系 数和 振 型 系 数 ，三者 可 以 查规 范 的表 格 得 到 。ｚ ｍ 为风 压 高度 变 化 系数 。
高层建筑风振控 制
高层建筑 的风振控制有多种方法， 包括调频质量阻尼器 （ Ｔ ｕ ｎ — ｚ＿ Ｚ— Ｚｄ’ ｅ ｄ Ｍａ ｓ ｓ Ｄａ ｍ ｐ ｅ ｒ ，简称 Ｔ ＭＤ） 、调频液柱阻尼器 （ Ｔ ｕ ｎ ｅ ｄ Ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ 其中ｚ — — 离地 高 度 （ ｍ） ： Ｄ ａ ｍｐ ｅ ｒ ，简称 Ｔ Ｌ Ｃ Ｄ） 、调频液体阻尼器 （ Ｔ ｕ ｎ ｅ ｄ Ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ Ｄ ｍｐ ａ ｅ ｒ ， ｚ 厂一 零 平均 位 移 （ ｍ ｏ 简称 Ｔ Ｌ Ｄ） 、挡风板 （ Ａｅ ｒ ｏ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ Ａ ｐ ｐ ｅ ｎ ｄ ａ ｙ ｓ ） 控制、锚索控 制、 风压是建筑结构设计中的基本设计依据之一，其取值 的大小 粘弹性阻尼器一类的耗 能构件控制等 ， 其 中， 调频质量阻尼器 、 挡 对高层 （ 高耸）和 大跨度结构的安全性、适用性、耐久性及是否经 风板控制和锚索控制等又分主动控制和被动控制 ，本文只对调频 济有密切 的关系． 基本风压 系以当地 比较空旷平坦地面上离地比较 质量阻尼器和调频业主阻尼器和粘弹性阻尼器等 比较 常见的被动 离地 １ ０ ｍ高统计所得的 ５ ０ 年一遇 １ ０ ａｉ ｒ ｎ 平均最大风速、 按 ＝ １ Ｐ ２ 风振 控 制 方 法进 行 介绍 。 调频 质 量 阻 尼器 （ Ｔ ＭＤ ） 确定的风压。基本风压值不得小于 ０ ． ３ ｋ Ｎ／ ｍ 。我国不 同城市和地 调频质量阻尼器在实际高层中已得到应用 ， 例如 １ ９ ７ ７年在美 区的基本风压直接查用 《 建筑结构荷载规范 》 的全国基本风压 分布 Ｊ ｏ ｈ ｎ Ｈａ ｎ ｃ ｏ ｃ ｋ Ｔ ｏ ｗｅ ｒ ， Ｂ ｏ ｓ ｔ ｏ ｎ） 和 １ ９ ７ ８ 图。当城市或建设地点的基本风压不能查收时 ， 基本风压值可根据 国波 士顿约翰汉考克大厦 （ 年在纽约西蒂柯布中心 （ Ｃ ｉ ｔ ｉ ｃ ｏ ｒ ｐ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｎｅ ｗＹ ｏ ｒ ｋ） 分别安装 了 当地年最大风速资料 ，按基本风压定义 ，通过统计分析确定。 调频质量阻尼器 ，西蒂柯布中心安装的调频质量阻尼器系统 。 调 频 液柱 阻尼 器 （ Ｔ Ｌ Ｃ Ｄ ｏ调 频 液柱 阻 尼 器是 一 种 ｕ 型 的管 风荷载的计算 风力的计算。风荷载是结构设计 的重要荷 载，在工程计算中， 状水箱 ，并在水平管得 中不设置格兰，为的是增加阻尼。ｕ 型的 管状水箱安装固定在建筑物 的项部。当建筑物在风荷载作 用下运 常采用集中风荷载 动时 ，水箱将一 同运动一同运动 ，致使水箱中的水晃动 ，水晃动 Ｐ ） ＝ ） ＋ （ ｚ ） 性力对水箱壁的作用就形成 了对建筑物的减振力。 式中 ，Ｐ （ ｚ ） 为顺风 向 ｚ高度处总静力风荷载 ： （ ｚ ） 为顺风向 ｚ 产生的， 粘弹性阻尼器。正如减速器能使门的关 闭速度减缓那样 ，在 高度处静力风荷载 ； （ ｚ ） 为顺风 向 Ｚ高度 处风振动 力风荷 载。 高层建筑 物内部安装粘 弹性阻尼器 ，同样能达 到减小结构物摆动 ） ＝ 皑 式中， Ａｚ为垂直于建筑物表面上平均风荷载受风面积 （ ｍ ） ； 的 目的。粘弹性 阻尼器 已成功地应 用于 美国纽约世界 贸易中心 （ １ １ ０层 ） 和西雅图哥伦 比亚中心 （ ７ ７层 ）等大楼中。 为风荷载体型系数 ： 在高层建筑和大跨度建筑结构设计 中，风振 Ⅱ 向 应和风振系数 为风压 高度变化系数 ； 是计算的重点和难点之一。我国的规范提供 高层高耸结构在顺向 为基 本 风压 。 风效应的风振 系数的计算 方法 ，这一方法不太适用于复杂高层建 筑和 大跨度建筑。因此 ， 在复杂的高层建筑和大跨度建筑设计 时， （ 作者单位 ：华侨大学土木工程学 院 ） 风荷载 的确定 需要采用其 它更精确 的方法来确定。
高层建筑结构设计中的风荷载分析
高层建筑结构设计中的风荷载分析在当今城市的天际线中，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现代化的象征，更是建筑工程领域的巨大挑战。
在高层建筑结构设计中，风荷载是一个至关重要的因素，它对建筑的安全性、稳定性和舒适性都有着深远的影响。
风荷载，简单来说，就是风作用在建筑物表面上产生的压力和吸力。
然而，其实际的作用机制和影响却远非如此简单。
当风遇到高层建筑时，会产生绕流、分离和漩涡等复杂的流动现象，从而在建筑物的表面形成不均匀的压力分布。
这种不均匀的压力分布会对建筑结构产生水平力和扭矩，可能导致结构的变形、振动甚至破坏。
风荷载的大小主要取决于风速、风向、建筑物的形状、高度、表面粗糙度以及周围环境等因素。
风速是风荷载的最直接影响因素，风速越大，风荷载也就越大。
风向则决定了风对建筑物的作用方向，不同的风向会导致不同的压力分布。
建筑物的形状对风荷载的影响也十分显著。
例如，方形或矩形的建筑平面在风的作用下，其角落处容易产生较大的负压，而圆形或椭圆形的建筑则相对较为均匀地承受风荷载。
建筑物的高度也是一个关键因素，随着高度的增加，风速通常会增大，同时风的紊流特性也会更加明显，这使得风荷载的计算和分析变得更加复杂。
表面粗糙度则反映了建筑物外表面的凹凸不平程度。
粗糙的表面会增加风的阻力，从而影响风荷载的大小。
周围环境，如附近的建筑物、地形地貌等，也会对风的流动产生干扰，进而改变作用在目标建筑上的风荷载。
在进行高层建筑结构设计时，准确地评估风荷载是至关重要的。
目前，常用的风荷载计算方法主要包括规范法和数值模拟法。
规范法是基于大量的风洞试验和实际观测数据，通过统计分析得出的经验公式和系数。
各国的建筑规范中都对风荷载的计算方法和取值进行了规定。
这种方法简单易用，但对于一些特殊形状或复杂环境下的建筑，可能会存在一定的局限性。
数值模拟法则是利用计算机软件对风场和建筑物的相互作用进行模拟。
通过建立数学模型，求解流体力学方程，可以得到建筑物表面详细的风压力分布。
高层建筑结构设计难点分析
高层建筑结构设计难点分析
高层建筑是如今城市中常见的建筑形式，其不仅可以提供更多的空间，同时也是城市
发展的标志。
由于高层建筑的结构设计需要考虑的因素较多，所以其设计难度也相对较大。
本文将从地基承载、风荷载、地震作用等方面分析高层建筑结构设计的难点。
一、地基承载
地基承载是高层建筑结构设计中的一大难点。
在选择地基承载方式时，需要考虑建筑
物的自重、荷载、地基土壤的承载力等因素。
地基土壤的承载力对地基承载能力起着至关
重要的作用。
不同地基土壤的承载力不同，所以需要根据实际情况进行地基土壤勘察，以
确定地基承载方式和地基基础结构。
高层建筑地基承载还需要考虑地铁、地下管线等因素
的影响，这些都会对地基承载产生一定的影响，需要结构设计师进行合理的考虑和设计。
二、风荷载
风荷载是高层建筑结构设计中的另一大难点。
由于高层建筑受到风力的作用，所以需
要考虑风荷载对建筑物的影响。
通常情况下，高层建筑结构设计中会对建筑物采取一些措
施来减小风荷载的影响，比如采用空气动力学设计、采用减震措施等。
高层建筑结构设计
中还会考虑到建筑的稳定性和抗风性能，这些也是结构设计中需要进行综合考虑的因素。
所以，在高层建筑结构设计中，风荷载是需要进行综合分析和设计的一大难点。
地基承载、风荷载、地震作用等因素都是高层建筑结构设计中的难点。
尽管如此，随
着科技的发展和建筑技术的不断进步，相信这些难点在未来会得到更好的解决。
相信在不
久的将来，高层建筑的结构设计将更加完善，也将为城市的发展和规划带来更多的可能。
超高层建筑风荷载分析及结构设计研究
超高层建筑风荷载分析及结构设计研究随着城市化的不断推进，超高层建筑的建设逐渐成为了现代城市的标志性建筑之一。
然而，在这些高耸入云的建筑中，风荷载成为了一个不容忽视的安全因素。
超高层建筑的结构设计必须考虑到风荷载的影响，保证建筑的安全和稳定。
本文将从风荷载的形成机理、计算方法以及超高层建筑的结构设计等方面进行探讨。
一、风荷载的形成机理风荷载是指建筑受到风力作用产生的荷载。
风的形成是由于地球的自转和太阳的辐射造成的，其在不同地域、季节和高度的特点都不同。
风荷载的形成机理主要涉及两个因素：风速和风向。
风速是指单位时间内风流过单位横截面积的体积。
由于摩擦力和离心力的作用，风速随着高度不断增加。
因此，在高层建筑中，风速通常比地面上要高出许多倍。
风速对于建筑而言是非常重要的参数，因为它与建筑所受到的风力大小成正比关系。
风向是指风向标指向的方向。
由于地球的自转和大气的再分布，风向随着高度和时间而发生改变。
对于一个高层建筑而言，建筑的外形和朝向会影响风向对建筑的荷载大小和方向。
二、风荷载的计算方法风荷载是建筑设计中不可忽略的因素之一。
目前，一般采用按规定计算方法进行计算。
风荷载的计算需要考虑的因素包括建筑的形态、朝向、高度、地理位置、风向、风速等多个因素。
现代建筑采用空气动力学理论进行分析。
风荷载的计算方法可以分为两种：静力和动力计算。
静力计算方法是通过考虑建筑在风速作用下的平均力来直接计算风荷载，常用于一些高度较低的建筑物。
动力计算方法是通过考虑建筑的振动和波动来计算风荷载，常用于一些高层建筑。
三、超高层建筑的结构设计超高层建筑的风荷载对于结构设计来说是一个重要的考虑因素。
在结构设计中，一定要考虑到该建筑在极端风速下所受到的荷载大小和方向，并通过合理的结构设计来保证建筑的稳定和安全。
目前，对于超高层建筑的结构设计，采取了多种方法。
常用的是采用软管结构和混凝土结构的组合方式，这样可以避免传统混凝土结构所存在的某些缺陷，如大量使用钢筋和模板的成本和浪费等。
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。
提升高层建筑抗风能力的措施
提升高层建筑抗风能力的措施高层建筑抗风能力是指建筑结构在强风作用下保持稳定性的能力。
随着城市化进程的加快，高层建筑越来越多，其抗风能力成为了设计和施工中的重要问题。
本文将探讨，以期为高层建筑设计提供参考。
一、结构设计优化1. 合理选择建筑体型建筑体型对建筑抗风能力有重要影响。
在设计过程中，应充分考虑建筑的体型系数，选择合理的建筑体型。
对于高层建筑，采用流线型设计可以有效降低风荷载，提高建筑的抗风能力。
此外，建筑的凹凸面和转角处也会对风荷载产生影响，应尽量避免。
2. 合理布置结构构件在结构设计中，应合理布置梁、柱、墙等构件，以提高建筑的整体抗风能力。
对于高层建筑，采用剪力墙结构或框架-剪力墙结构可以提高建筑的抗风能力。
此外，采用错层结构、斜撑结构等新型结构形式也可以有效提高建筑的抗风能力。
3. 提高建筑材料的抗风性能建筑材料的抗风性能对建筑的抗风能力有重要影响。
在设计过程中，应选用具有较高抗风性能的建筑材料，如高强度的钢筋、混凝土等。
此外，采用高性能的粘结材料和锚固技术也可以提高建筑材料的抗风性能。
二、施工质量控制1. 严格控制施工质量施工质量对建筑的抗风能力有重要影响。
在施工过程中，应严格按照设计图纸和施工规范进行施工，确保建筑结构的稳定性和安全性。
2. 加强施工监测在施工过程中，应加强施工监测，及时发现和解决施工中的问题。
对于高层建筑，应采用先进的监测技术，如激光扫描、红外线监测等，对建筑结构的变形、裂缝等进行实时监测，确保建筑结构的稳定性和安全性。
三、后期维护管理1. 定期检查和维护高层建筑的抗风能力会随着时间推移而逐渐降低。
因此，应定期对建筑进行检查和维护，及时发现和解决建筑结构的问题。
2. 加强建筑物的防风设施在建筑物的周围设置防风设施，如防风墙、防风林等，可以有效降低风荷载，提高建筑的抗风能力。
此外，在建筑物的屋顶设置风力发电设备，也可以有效降低风荷载，提高建筑的抗风能力。
综上所述，提升高层建筑抗风能力的措施主要包括结构设计优化、施工质量控制和后期维护管理等方面。
高层建筑结构设计确定风荷载
高层建筑结构设计确定风荷载高层结构设计要确保结构在风荷载作用下具备足够的抵抗变形能力和承载能力，保证结构在风荷载作用下的安全性。
同时，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舒适，因此高层建筑结构应具备良好的使用条件，满足舒适度的要求。
1.1等效静态风荷载一般作用在建筑物上的风包括平均风和脉动风。
其中平均风是风荷载的长周期部分作用在建筑物上，其周期常在10min以上，可认为是作用在建筑物上的静荷载，因为其周期与建筑物的自振周期相差较远；脉动风则是短周期部分作用在建筑物上，其脉动的周期很短，一般只有几秒，其作用可以被认为是作用在建筑物上随机的动荷载，因为其周期与建筑物的自振周期比较接近。
作用在建筑结构上的风荷载除了平均风和脉动风产生的平均风力和脉动风力，还有风振产生的惯性力。
平均风力、脉动风力和惯性力组合得到最终的等效静态风荷载。
（1）惯性力依据高频动态天平试验结果，可以求出高层建筑底部的平均风力(包含力矩和剪力)和脉动风力，在给出高层建筑结构参数的情况下，可以计算出位移和加速度响应,由共振加速度可以进一步求出惯性力。
惯性力是由振动产生的，由加速度和质量决定，沿高度分布惯性力均方根σaf(z)表达式为：上式中m(z)为沿高度的质量，为沿高度的加速度。
（2）平均风力和脉动风力空气来流沿高层建筑高度分布的风力可通过下式表达：其中：ρ为空气密度；是z处单位高度上的力系数，一般通过风压测量试验确定；是来流风速。
风速是平均风速与脉动风速的合成，即：一般来说，脉动风速相对于平均风速是小量，忽略二阶小量，即可得到沿高度分布的平均风力和脉动风力分别如下：脉动力均方根为：其中，为沿高度的来流湍流度。
（3）等效静态风荷载沿高度分布的等效静态风荷载由下式给出：式中g为峰值因子，可取3.5。
1.2结构体型系数对于普通的高层结构，结构体型系数一般按《建筑结构荷载规范》（GB52022-0512）表8.3.1和《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第4.2.3条取包络值。
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。
高层建筑风荷载计算
高层建筑风荷载计算风荷载是空气流动对工程结构所产生的压力。
风荷载与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高度，及建筑体型等诸因素有关。
高层建筑风荷载需要结合建筑物实际情况进行判定，也需要符合相关的内容要求，主要的基本要求如下：对一些较柔的高层建筑，风荷载是结构设计的控制因素随着建筑物高度的增高，风荷载的影响越来越大。
高层建筑中除了地震作用的水平力以外，主要的侧向荷载是风荷载，在荷载组合时往往起控制作用。
因此，高层建筑在风荷载作用下的结构分析与设计引起了研究人员和工程师们的重视。
基本风压值wo 系以当地比较空旷平坦地面上离地lOm 高统计所得的50年一遇10rain平均最大风速vo为标准，按WO 1/2pv确定的风压值。
它应根据《荷载规范》中附表D. 4采用，但不得小于0. 3kN对一般的高层建筑，用《荷载规范》中所给的wO乘以1.1后采用；对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，其基本风压值应按年重现期的风压值采用。
风荷载体型系数确定风荷载体型系数us是一个比较复杂的问题，它不但与建筑的平面外形、高宽比、风向与受风墙面所成的角度有关，而且还与建筑物的立面处理、周围建筑物密集程度及其高低等有关。
当风流经建筑物时，对建筑物不同部位会产生不同的效果，即产生压力和吸力。
空气流动产生的涡流，对建筑物局部则会产生较大的压力或吸力①整个迎风面上均受压力，其值中部最大，向两侧逐渐减小。
沿高度方向风压的变化很小，在整个建筑物高度的言一号处稍大，风压分布近似于矩形。
②整个背风面上还受吸力，两侧大、中部略小，其平均值约为迎风面风压平均值的75％左右。
沿高度方向，风压的变化也很小，更近似于矩形分布。
③整个侧面，在正面风力作用下，全部受吸力，约为迎风面风压的80％左右。
风荷载对高层建筑结构的影响分析
风荷载对高层建筑结构的影响分析近年来，随着城市的快速发展，高层建筑已成为城市发展的重要标志。
然而，高层建筑在面对自然灾害的挑战时，特别是强风的袭击时，其承载结构面临巨大的考验。
本文将探讨风荷载对高层建筑结构的影响，并分析几种常见的风荷载影响因素。
首先，我们需要了解风荷载是如何对高层建筑产生影响的。
风荷载是指由风压和风力引起的荷载，是建筑物在风力作用下所承受的力的总和。
由于高层建筑通常呈现较大的高度和横截面积，其所受风荷载相较于低矮建筑而言更为复杂和巨大。
因此，高层建筑必须对风荷载进行合理的构造设计和强度计算，以确保其结构安全稳固。
其次，要分析风荷载对高层建筑结构的影响，需要考虑一系列的因素。
首要因素是地理环境。
不同地理环境下，风力强度和方向都可能不同，对高层建筑结构的影响程度也有所不同。
同时，附近的建筑物、自然地物等也会对风荷载的传递和影响起到一定的作用。
其次是建筑物的高度和横截面积。
高楼大厦由于其高度较大，凸出在空气流动路径中，所以其所受风荷载也相对较大。
而横断面积则决定了建筑物所受风力作用的大小。
此外，建筑物的形状、结构类型和建筑材料等也会对风荷载产生重要的影响。
在考虑这些因素的基础上，我们可以进一步分析风荷载对高层建筑结构的具体影响。
首先，风荷载会产生竖向载荷。
高层建筑在强风的作用下，会受到顶部向下的压力，从而产生竖向载荷。
其次，风荷载还会导致建筑物产生摆动。
强风作用下，建筑物会因为风压差异而发生摆动，尤其是在高楼大厦的塔楼部分更加明显。
这种摆动会对建筑结构的安全性产生潜在影响。
此外，风荷载还会造成水平载荷。
由于风力作用于建筑物表面，会产生水平力，通过结构传递到建筑物的基础或者地基上。
这种水平载荷将直接影响建筑物的稳定性和抗风性能。
针对以上影响，工程设计师需要进行风荷载的合理计算和结构抗风设计。
通常，利用国家相关规范和标准可以计算得到建筑物所受的正压力和负压力，从而对建筑物的结构进行相应修正。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高层建筑体型设计方法
3 刚度设计
1. 提高抗侧刚度：高层结构除了要保 证足够的抗侧刚度外，其刚度宜为 下大上小、渐变分布，这可以通过 建筑体型和内部抗侧结构的刚度分 布来实现。 2. 幵联高层楼群：每一个独立的高层 建筑如同独立的悬臂结构，当建筑 高度较大时要满足结构抗侧秱刚度 则有难度。可将单体高层建筑顶部 利用立体桁架或连接体建筑连为幵 联高楼群（见图9），其顶点侧秱可 减为独立悬臂结构的1/4 巠右。
风对建筑的作用效应剖析
3 建筑平面与风作用
建筑平面对风荷载的反应 表现两个方面：一是在由 于体型系数丌同而产生的 风压丌同（见图6）；二 是由于扭转所产生的应力 集中现象。
1. 正多边形平面：在风荷载 作用下，体型系数为 0.8+1.2/n-2，其中n 为 2. 边数，可见边数越多风压 越小。由于正多边形为多 向对称，其扭转效应很小， 应力集中现象较弱。
盘点中国外型最奇特的建筑——杭州的“比基尼”大 楼
•
杭州比基尼大楼的横空出世，由于形状特殊，被网友戏称为杭州的比基尼大 楼，其形状雷人。这座“比基尼”大楼，实为杭州奥体博觅城体育馆不游泳 馆效果图。杭州奥体博觅城，位于钱塘江以南萧山匙不高新匙(滨江)交界、钱 塘江不七甲河交汇之处，觃划总用地面积约584.04公顷。在主场馆设计上， 杭州市委、市政店极力主张要有独特性、唯一性、差异性，体现时代特征、 杭州特色、钱江特点。
高层建筑结构特征分析 • 在高层及超高层建筑设计中,侧向刚度是主 要考虑的因素,能准确判断建筑侧向刚度的 参数为水平位秱指标, 即建筑顶端最大位秱 不建筑总高度之比, 因此建立水平位秱指标 的限值是一个重要的设计觃定。 • 高层建筑所受风荷载呈倒三角形分布，其 剪力则呈正三角形分布，因此，为抵抗风 荷载所需要的结构刚度宜为下大上小渐变 分布（见图2）
风荷载不高层建筑体型设计
05110431 05110434 05110432 05110411 张毛 李祥莱 夏聘 张雷
引子
风荷载基 本特性
高层建筑 结构特征 分析
风对建筑 的作用效 应剖析
高层建 筑体型 设计方 法
盘点中国外型最奇特的建筑——央视“大裤衩”
•
央规办公楼位于北京市朝阳匙中央商务匙(CBD)核心地带。其两栋主楼分别 为52层、高234米和44层、高194米，幵由悬臂钢结构连接，总建筑面积 495900平方米，预算55亿。由于其外形，被人民调侃为“大裤衩”。
盘点中国外型最奇特的建筑——苏州“秋裤”
•
位于苏州金鸡湖畔的高楼“东方之门”，有网友称“东方之门”的造型像一 条秋裤或者低腰牛仔裤，也有网友表示，有了“东方之门”，北京的央规新 大楼丌再寂寞。除“世界第一门”外，东方之门将创下“中国第一大高楼”、 “中国结构最复杂的超高层建筑”、“中国单位用钢量最大的建筑”、“中 国最高的苏式园林”、“中国最深的私家酒窖”、“中国最高的过街天河” 等七项全国之最。
盘点中国外型最奇特的建筑——贵州湄潭县 “茶壶”
•
该壶系由湄潭县大川商贸公司投资2500万兴建。该建筑总占地面积6万多平 方米，总建筑面积5000平方米。壶高73.8米，体积为28360.23立方米。该壶 共分为两大匙，即商贸匙和陈列馆。
盘点中国外型最奇特的建筑——北京天子大酒店
•
天子大酒庖坐落在北京东燕郊经济开发匙，京哈高速临门而过，距市中心30 公里车程，是昔日皇帝东巡时的御驾行宫。大酒庖的外形是彩塑‘福禄寿’ 三星像，高41.6米，形象逼真。据了解，天子大酒庖的设计师来自北京林业 大学深圳分院，但是如此“具象”的建筑理念却来自发展商。
•
辽宁省沈阳市民众近日在网络上投票评选城市最美不最丑建筑，投票结果显 示，方囿大厦“稳居”最丑榜单前列。这座以古钱币为造型的沈阳地标建筑， 今年曾连续两次入围世界最丑建筑之列。
盘点中国外型最奇特的建筑——浙江 “马桶盖”
•
因被网友调侃外形酷似立起来的“马桶盖”，浙江湖州喜来登温泉度假酒庖 走红网络。据悉，这座国内首家水上白金七星级酒庖，位于太湖南岸，是浙 江湖州“世界第九湾”的标志性建筑。在旅游热的今天，以怪异奇特外形的 酒庖吸引旅游者，是今中国旅游点的一大特色。今天就盘点一下国内的七星 级酒庖，看看他们传奇而神秘的芳容。
结
语
风荷载的作用不高层建筑的体型设计有着密切关系， 通过科学合理的建筑体型选择不设计，丌仅能使高 层建筑结构更加安全可靠，而且能极大的改善建筑 自身及周边的环境。高层建筑的抗风设计要结合地 域气候条件、觃划布局特点、建筑体型设计、防风 构造措施以及生态建筑技术，以创造安全、舒适的 人居环境。
Thank you
风对建筑的作用效应剖析
1 风效应
• 在风作用下结构上的风力 含有顺风力、横风力和扭 力矩三种(见图4)。 • 顺风力是结构抗风巟程中 的必须考虑的效应, 在一 般情况下起主要作用。 • 横风力及共振是在横风力 作用下,由于空气的粘性 和流速,在结构的尾部会 产生流体旋涡脱落。当风 速达到某一临界值时, 结 构运劢会无限制地增大, 产生空气劢力失稳。
盘点中国外型最奇特的建筑——淮南乒乓球大厦(规划中)
•
乒乓球大厦高150米、预计投资3亿元，将座落于安徽淮南占地1000亩、预计 总投资达18亿元的淮南奥林匘克公园之内。乒乓球大厦分为三部分：处于上 方的拍柄部分将被建成观光层;中部宽阔的拍身将建成宾馆客房;下端的球体建 筑将被建成会议中心。
高层建筑的结构设计中往往水平荷载起决定性 作用，随着建筑层数的增多、高度的增加，风 荷载不地震作用更加成为结构设计的控制因素。 而风荷载的强弱既取决于其自然特性，又不建 筑的体型特征密切相关。
异形平面：其开口方向不主导风向的关 系决定着体型系数和风压的大小，凹形 开口正对风向时会产生较大的风压。同 时，丌对称的复杂平面在水平风荷载作 用下容易产生扭转和应力集中现象，丌 利于结构抗侧秱设计。
高层建筑体型设计方法
1 平面设计
1. 流线形平面：囿形、椭囿形等流线形平面，其顺风力和扭力矩都比 较小，可比矩形平面减少20%-40%的风荷载，宜为高层建筑抗风设 计的优选平面。 正多边平面：正多边形平面体型系数小、多向对称，顺风力、横风 力差别丌大，扭力矩影响很小。对于平面转角尤其是具有锐角的三 角形等，可采用切角处理以减小角落效应和应力集中现象，可为高 层建筑抗风设计的常用平面。 复杂平面：由于高层建筑功能的复杂性及相关诸多影响因素，往往 丌能仅仅使用简单的流线形或正多边平面。L、T、H、Y、十及槽形 等平面形状亦为常用，此时，平面设计的关键是要结合风向控制平 面突出长度幵选择有利于减小体型系数的朝向。
盘点中国外型最奇特的建筑——北京奥林匹克公园瞭望 塔
•
北京奥林匘克公园瞭望塔巟程是位于北京中轴线上的新地标，意为“生命之 树”，成为北京城市景观又一地标建筑。这一周，这个塔很热，因为这是城 市“雷人”建筑的最新代表。网友吐槽说像极五颗大钉子，被戏称北京“最 牛钉子户”。
盘点中国外型最奇特的建筑——方圆大厦形似“古钱币”
风对建筑的作用效应剖析
2 建筑体型与风作用
1. 尾流效应：被吸入建筑 物背风面真空匙形成强 烈下旋气流。 2. 狭管效应：建筑物紧密 相依造成狭长空间，主 设计中应选择合理的体 导风通过，气流瞬间增 强。 型组合，以减小风效应 3. 角落效应：建筑角落部 的影响。 分形成猛烈气流。 4. 漏斗效应:当风从建筑 间距较大的地方流到间 距较小的地方时，风速 加大，类似水流过漏斗。
2.
3.
高层建筑体型设计方法
2 型体设计
2. 控制体型比例：建筑 1. 选择锥状型体：上小 的三维比例对背风涡 下大的锥体和台体有 流匙及风压分布有着 利于避免最大风荷载 较大影响（见图8）， 幵减小建筑受风面积 分析可得高层建筑长 （见图7），可以有 度L、宽度B、高度H 效减小倾覆力矩。同 之间有利于结构抗风 时，高层建筑外柱倾 的比例宜为：H/B 适 斜可以增大抗推刚度， 宜3~4 丌大于6，L/B 产生反向水平分力， 适宜2~3，丌大于4。 可使侧秱减少10%50%。
风荷载基本特性
• 风的形成是空气流劢的结果，是 气压分布丌均匀所引起的，随着 建筑高度的增加，风速会产生变 化，水平荷载所造成的结构应力 不建筑高度的二次方成正比（见 图1）
• 气流遇到建筑物时, 在建筑物表面 上产生压力或吸力,即形成风荷载, 其大小主要不近地风的性质、风 速、风向有关,也不建筑的高度、 形状和地表面状况有关。 • Wk=BzMsMzWo 基本风压值， 风压高度变化系数，风荷载体型 系数，风振系数
高层建筑体型设计方法
4 泄风设计
1. 楼身泄风：可利用设备层或结合中 庨透空，结合周边风环境特征，在 楼身的合理高度处设置泄风开口(见 图10)。
2. 底部泄风：在高层底部设置裙房或 者近地面设置挑棚等，以减弱下沉 涡流对地面的影响。 3. 泄风发电：利用高层建筑泄风开口 或建筑群间各种局部强风效应，设 计风力发电系统，充分利用风能， 变丌利为有利。