一般情况下的风荷载计算

参考规范：

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010

风荷载： 风荷载标准值 《荷载规范》8.1.1、《高规》4.2.1

0w w z s z k μμβ=

（1）该风荷载标准值的计算公式适用于计算主要承重（主体）结构的风荷

载；

（2）所求的风荷载标准值为顺风向的风荷载；

（3）风荷载垂直于建筑物的表面；

（4）风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积；

（5）适用于计算高层建筑的任意高度处的风荷载。

基本风压 《荷载规范》3.2.5第2款

对雪荷载和风荷载，应取重现期为设计使用年限……

《荷载规范》8.1.2

基本风压应采用按本规范规定的方法确定的50年重现期的风压，但不得小

于0.3kN/㎡。

《荷载规范》E.5

《高规》4.2.2

……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。

（条文说明）……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……

《烟规》5.2.1

……基本风压不得小于0.35kN/㎡。对于安全等级为一级的烟囱，基本风压

应按100年一遇的风压采用。

风压高度变化系数

《荷载规范》8.2.1 地面粗糙度

A 类 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区

B 类 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇

C 类 密集建筑群的城市市区

D 类 密集建筑群且房屋较高的城市市区

《荷载规范》表8.2.1 对墙、柱的风压高度变化系数，均按墙顶、柱顶离

地面距离作为计算高度z ，查表用插入法确定。

风压体型系数 《荷载规范》8.3.1

围墙：按第32项，取1.3

《高规》4.2.3

1 圆形平面建筑取0.8；

2 正多边形及截角三角形平面建筑，由下列计算：n s /2.18.0+=μ

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、Y 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。

《高规》B.0.1

顺风向风振和

风振系数 《荷载规范》8.4.1 对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的房屋，以及基本自振周期T1大于0.25s

的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。

《荷载规范》8.4.3

对于一般竖向悬臂型结构，例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构，

均可仅考虑结构第一振型的影响，……z 高度处的风振系数βz 可按下式计

算：210121R B gI z z ++=β

g —峰值因子，可取2.5；

I 10—10m 高度名义湍流强度，对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙度，可分别取

0.12、0.14、0.23和0.39；

R —脉动风荷载的共振分量因子；

B z —脉动风荷载的背景分量因子。

脉动风荷载的共振分量因子 《荷载规范》8.4.4

()3/4212

1116x x R +=ζπ，5,301011>=x w k f x w

f 1—结构第1阶自振频率(Hz)；

k w —地面粗糙度修正系数，对A 类、B 类、C 类和D 类地面粗糙度分别取

1.28、1.0、0.54和0.26；

ζ1—结构阻尼比，对钢结构可取0.01，对有填充墙的钢结构房屋可取0.02，

对钢筋混凝土及砌体结构可取0.05，对其他结构可根据工程经验确定。

脉动风荷载的背景分量因子 《荷载规范》8.4.5第1款

对体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑和高耸结构，可按下式计算：

()z z x a z z kH B μφρρ11=（8.4.5）

Φ1(z)—结构第1阶振型系数；（《荷载规范》8.4.7：……根据相对高度z/H

按附录G 确定）

H —结构总高度(m)，对A 、B 、C 和D 类地面粗糙度，H 的取值分别不应大

于300m 、350m 、450m 和550m ；

ρx —脉动风荷载水平方向相关系数；

ρz —脉动风荷载竖直方向相关系数；

k 、α1—系数，按表8.4.5-1取值。

《荷载规范》8.4.5第2款

对迎风面和侧风面的宽度沿高度按直线或接近直线变化，而质量沿高度按连

续规律变化的高耸结构，式（8.4.5）计算的背景分量因子B Z 应乘以修正系

数θB 和θV 。

脉动风荷载的空间相关系数 《荷载规范》8.4.6

1 竖直方向的相关系数：H

e H H z 60601060/-+=-ρ

2 水平方向的相关系数：B

e B B x 50501060/-+=-ρ B —结构迎风面宽度（m ），B ≤2H 。

3 对迎风面宽度较小的高耸结构，水平方向相关系数可取ρx =1。

横风向风振 《荷载规范》8.5.1

对于横风向风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆形截面构筑物，宜考虑横向风振的影响。

（条文说明）一般而言，建筑高度超过150m 或高宽比大于5的高层建筑可出现较为明显的横风向风振效应……细长圆形截面构筑物一般指高度超过30m 高宽比大于4的构筑物。

《荷载规范》8.5.3 对圆形截面的结构，应按下列规定对不同雷诺数Re 的情况进行横风向风振的校核。

亚临界微风共振

超临界范围风振（可不做处理） 跨临界强风共振 Re ＜3×105

且νH ＞νcr 3×105≤Re ＜3.5×106 Re ≥3.5×106 且1.2×νH ＞νcr 雷诺数vD 69000Re =

ν—计算所用风速，可取临界风速值；

D —结构截面直径(m)，当结构的截面沿高度缩小时（倾斜度不大于0.02），可近似取2/3结构高度处的直径。

临界风速t i cr S T D v =，结构顶部风速ρ

ωμ02000H H v = Ti —结构第i 振型的自振周期，验算亚临界微风共振时取基本自振周期T 1； St —斯托洛哈数，对圆截面结构取0.2；

μH —结构顶部风压高度变化系数；

ω0—基本风压(kN/m 2)；

ρ—空气密度(kg/m 3)。

《烟规》5.2.4

当坡度≤2%时，对于钢筋混凝土烟囱、钢烟囱（不含塔架式钢烟囱）应……验算横风向风振影响。……判断烟囱可能出现跨临界强风共振时，对第1振型横风向风振，当烟囱顶端设计风压值ωh 满足(5.2.4-1)式时，烟囱承载能力极限状态仍由顺风向设计风压控制。

2211

04.0h cr h βζωω+≥，1600211cr cr v =ω 风荷载计算 （1）根据《荷载规范》8.2.1，确定地面粗糙度

（2）查《荷载规范》表8.2.1，得风压高度变化系数μz

（3）查《荷载规范》表8.3.1，得体型系数μs

（4）根据《荷载规范》8.4.1，判断是否考虑风振系数βz

（5）根据《荷载规范》式8.1.1-1，得平均风荷载标准值0ωμμβωz s z k =