第六章 高层建筑静动力风荷载
高层建筑结构荷载计算
结构周期的近似计算（规范建议）
结构
混凝土结构
T1 （0.05 ~ 0.1)N
钢结构
T1 (0.1 ~ 0.15)N
具体结构
混凝土框架、框剪
T1
0.25
0.53 10 3
H2 3B
混凝土剪力墙 H——房屋总高度（m） B——房屋宽度（m）
T1
0.03
0.03
H 3B
4.2.2 总风荷载
– 烈度：Im=I0-1.55, Is<=I0+1 – 加速度：PGAm=PGA0*1/3, PGAs=PGAm*(4-6) back
6. 抗震设防分类及抗震设防措施
建筑类别不同，抗震设防标准也不同。 抗震设防分类
《建筑抗震设防分类标准》GB50223。 该标准主要以地震中和地震后房屋的损坏对社会和经济产生的影响 的程度大小，将建筑分成4个抗震设防类别。
（3）局部风压体型系数 在计算风荷载对建筑物某个局部表面的作用时，要采用局部风荷载 体型系数，用于验算表面围护结构及玻璃等强度和构件连接强度。 檐口、雨蓬、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，风 荷载体型系数不宜小于2.0。设计建筑幕墙时，应按有关的标准规定采用。
4. 风振系数 z
１）风速特点： 风速的变化可分为两部分：一种是长周期的成分，其值一般在10min以上；另一种 是短周期成分，一般只有几秒左右。因此，为便于分析，通常把实际风分解为平均风 （稳定风）和脉动风两部分。稳定风周期长，对结构影响小；脉动风周期短，对结构 影响大。
2、水灾。 由水坝决口或山崩拥塞河道等引起；
3、毒气泄漏。 由建筑物或装置破坏等引起；
4、瘟疫。 由震后生存环境的严重破坏而引起.
三、工程结构破坏现象
高层建筑钢结构的静力与动力稳定性
高层建筑钢结构的静力与动力稳定性高层建筑的钢结构是现代建筑工程中的重要组成部分，其静力与动力稳定性对于保障建筑安全至关重要。
钢结构在高层建筑中得到广泛应用，主要是因为其具有高强度、轻质化和可塑性等优点。
然而，在面临复杂环境及外部风荷载、地震荷载等外力作用时，高层建筑钢结构的静力与动力稳定性成为一个关键问题，需要通过合理的设计和分析来保证其安全可靠。
1. 高层建筑钢结构的静力稳定性静力稳定性是指在静力作用下，建筑结构在不破坏的条件下保持平衡的能力。
高层建筑钢结构的静力稳定性可以通过结构分析和设计来保证。
首先，建筑结构的受力分析是设计的首要任务。
通过对结构的受力进行计算和分析，可以确定结构的各个构件受力情况，并进一步进行结构的设计和优化。
在高层建筑中，常用的受力计算方法有静力分析、有限元分析等。
其次，要保证高层建筑钢结构的静力稳定性，需要对结构进行合理的设计。
这包括选择适当的材料、合理确定截面尺寸和构件连接方式等。
同时，建筑结构的刚度和抗侧扭刚度的设计也是至关重要的，可以通过增加梁、柱和剪刀墙等构件来提高结构的整体刚度和稳定性。
最后，在实际的施工中，要注意对结构进行质量控制和监督。
这包括材料的选取和检验、构件的焊接和连接等。
只有不断加强质量控制，才能保证高层建筑钢结构的静力稳定性。
2. 高层建筑钢结构的动力稳定性动力稳定性是指在动力作用下，建筑结构不会发生不利的振动现象。
在高层建筑中，动力荷载主要有地震荷载、风荷载等。
首先，地震荷载是高层建筑结构动力分析中需要重点考虑的因素。
地震荷载可以通过地震响应谱分析、时程分析等方法来计算。
在高层建筑的结构设计中，需要根据不同的设防地震烈度和场地条件来选择适当的设计参数和措施。
在选择合适的设计参数时，需要充分考虑结构的固有周期、阻尼系数等，以提高结构的地震抗性能。
其次，风荷载也是高层建筑结构动力稳定性分析中的重要部分。
风荷载可以通过风洞试验和风荷载计算公式来确定。
高层建筑风荷载
高层建筑风荷载摘要：文章主要介绍了风荷载对高层建筑的作用，关于风荷载研究的一些方法，并用我做过的中铁物流大厦的风洞试验为例说明风洞实验的研究方法。
阐述了一些结构等效靜力风荷载的计算方法以及抗风设计中应值得继续研究的问题。
关键字：高层建筑，抗风，风洞试验，等效静力风荷载，问題1.引言风是从高气压吹向低气压的一种气流。
高层建筑是在特殊地区和时间下，为了满足社会和经济的需求而建造的，其独特性和各自特异的风格，增加了城市景观，吸引了大量的旅游观光者。
而更具有实用意义的是满足了城市口益增长的工作、生活空间的需求。
但任何建筑高度的增加必将会增加风荷载的力度。
风荷载是各类建筑物的主要侧向荷载之一，对于高、大、细、长等柔性结构而言，风荷载是起主要作用的，且时常超过地震作用而成为决定性荷载，复杂的动力风效应影响是结构设计的控制因素之一。
灾害性台风可能导致结构主依开裂或损坏；长时间持续的风致振动则可能便结构某些部位如节点、支座等产生疲劳与损伤，危及结构安全。
随着新技术、新材料、新工艺、新型式、新设计方法的应用，工程结构也朝着长大化、高耸化、复杂化、柔性化、小阻尼方向发展，这使得其固有频率越来越接近强风的卓越频率，对风的敏感性越来越强。
因此重大的高耸柔性结构在风荷载作用卜的动力效应特性研究也受到学术界和工程界的极大关注和重视。
2.风荷载的分类风对高层建筑是一种持续时间较长的随机荷载。
风对结构物的作用，使结构产生震动，其原因主要有：（1）有与风向一致的风力作用，它包括平均风和脉动风，其中脈动风要引起结构物的顺风向振动，这种形式的振动在一般工程结构中都要考虑；（2）结构物背后的漩涡引起结构物的横风向的振动；（3）由别的建筑物尾流中的气流引起的振动。
2. 1顺风向荷载《建筑结构荷载规》（GB50009-2012）明确给出了高层建筑顺风向等效荷载的计算方法，著名学者A. G. Davenport在60年代建立了基于抖振理论的结构顺风向风荷载计算模型，成为风工程研究及各国制定风荷载规的基础。
武汉某超高层建筑静动力风荷载分析
Y 向弯矩 ( kN∀ m)
0. 44
2 783. 6
267 476. 4
在设计风压下, 结构在脉动风荷载作用下在结构 底部产生的弯矩为 267 476. 4kN∀m, 和总风荷载在底部 产生的弯矩 1 189 000 kN∀m 相比, 脉动风产生的弯矩 作用占 22. 5% ; 结构在脉动风荷载作用下在结构底部 产生的剪力为 2 783. 6 kN, 和总风荷载在底部产生的 剪力 11 577. 6 kN 相比, 脉动风产生的剪力占 24% , 从 分析结果来看, 虽说脉动风荷载引起的结构响应不起 主要作用, 但是其影响不可忽略。 3. 4 风荷载作用下结构舒适度验算
63
国外建材科技
2. 1 边界条件 在处理上部结构的边界条件时, 不考虑地下室
和基础对上部结构的作用, 将士 0. 000 以下部分视 为固结于地面, 因而在 SAP2000 中结构力学模型的 底部支座选用固定支座, 嵌固与地下 1 层顶板。在 建立结构的分析模型过程中, 只考虑基本结构层, 55 层以上附属结构层不予考虑。 2. 2 单元模拟
国外建材科技
图 2 结构在 X 向风荷载作用下位移等值线
图 3 结构在 Y 向风荷载作用下位移等值线
JGJ3 ! 2002 [ 3] 规定了高度不大于 150 m 高的框支 层、筒中筒和剪力墙的楼层层间最大位移与层高之 比 u h 的限值为 1 1 000, 高度等于或大于 250 m 的高层建筑楼层层间最大位移与层高之比 u h 的 限值为 1 500, 高 150~ 250 m 之间的高层建筑按线 性插入去用, 故本高层建筑 u h 的限值为 1 800, 结构 Y 向 最 大 楼 层 层 间 位 移 与 层 高 之 比 为 1 15 625, 结构 X 向最大楼层层间位移与层高之比 为1 11 764, 满足规范的要求。 3. 3 总风荷载作用下结构基础反力以及风振响应
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。
高层建筑结构的静力分析与设计
高层建筑结构的静力分析与设计随着现代城市化进程的不断推进，高层建筑在城市的地标性和空间利用上发挥着重要的作用。
高层建筑的设计必须考虑到多种因素，其中最重要的是静力学分析与设计。
本文将探讨高层建筑结构的静力分析与设计方法，以及在实践中应遵循的原则。
首先，静力学分析是高层建筑设计的首要任务之一。
静力学是研究物体处于平衡状态时所受的力学问题。
在高层建筑中，各个构件之间的力学平衡非常重要。
通过静力学分析，可以确定各个构件的受力情况，从而保证整个建筑的结构稳定。
高层建筑结构的静力分析主要包括以下几个方面。
首先是重力分析，即建筑物受到地心引力的作用。
通过测量建筑物的质量和计算重力的分布情况，可以确定建筑物所受的重力及其分布情况。
其次是风荷载分析，即建筑物受到风压力的作用。
由于建筑物的形态复杂多样，风的作用也是不均匀分布的，因此需要通过风洞试验和数值模拟等手段来确定建筑物所受的风荷载。
此外，还需要考虑地震力分析，即建筑物在地震过程中所受的力。
地震力是由于地震波传播至建筑物上而造成的。
通过分析地震波传播过程和建筑物的结构响应，可以确定建筑物在不同地震强度下的受力情况。
最后，还需要进行温度效应分析，即建筑物在温度变化过程中的收缩和膨胀。
由于建筑物材料的热膨胀系数不同，温度变化会导致各构件的尺寸发生变化，从而引起内部应力的变化。
在高层建筑结构的设计中，应遵循一些基本原则。
首先是平衡原则。
平衡是指建筑物各构件之间的受力状态达到平衡，即受力物体的合力和合力矩均为零。
通过平衡原则，可以保证建筑物的结构稳定。
其次是刚度原则。
刚度是指建筑物各构件的刚度大小及其分布情况。
通过合理的刚度设计，可以保证建筑物在受到外力作用时不发生明显的变形。
再次是强度原则。
强度是指建筑物各构件的抗弯、抗压和抗剪能力。
通过合理的强度设计，可以确保建筑物在受到外力作用时不发生破坏。
最后是稳定原则。
稳定是指建筑物在受到外力作用时不失去平衡的能力。
通过稳定设计，可以确保建筑物在受到侧向风压力或地震力作用时不倒塌。
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。
高层建筑动态和静态风荷载的研究
高层建筑动态和静态风荷载的研究摘要：随着近两年全国城市化进程的加速，土地资源问题逐渐凸显，商业建筑逐渐向纵深方向发展，高层和超高层逐渐成为主流的建筑形式，其优质的环境及城市景观的改善，对于中心城市的社会经济、文化生活等有着多方面的意义，同时也对建筑结构设计提出了更高的要求，本文从建筑常见载荷出发，就房屋建筑混凝土结构在风荷载下的受力性能进行分析，为房屋建筑混凝土结构的设计和施工提供参考。
关键词：高层建筑、结构设计、风荷载一、前言在进行高层建筑的结构设计时，水平荷载往往起到决定性作用，随着建筑高度的不断增加、风荷载对结构设计的影响也越来越大。
在建筑结构设计中，风荷载不仅要考虑自然因素的影响，还应考虑建筑本身的造型特征。
二、风荷载的分类1、风的特征风是空气的大范围运动，是地球表面普遍存在的自然现象之一。
风受大气环流、地形、水域等不同因素的综合影响，表现形式多种多样，如季风、地方性的海陆风、山谷风等。
风载荷是建筑结构中的主要水平载荷之一，它不仅对建筑主体产生水平风压，还会引起各种振动效应，在确定作用于工程结构上的风载荷时，必须依据当地风速资料。
风速观测的瞬时风速由两部分组成，一部分是长周期部分，周期一般在10min以上；另一部分是短周期数据，它是在第一部分基础上的脉动（或波动），其周期在几秒至几十秒。
第一部分远离一般结构自振周期，其作用力属于静力性质，而第二部分与结构自振周期较为接近，其作用属于动力范畴，且属于随机载荷。
在脉动风载的作用下，结构将产生振动（结构风振）。
在工程实践中，通常将风载荷作为平均风（静力作用）与脉动风（动力作用）的共同作用。
大量的统计资料表明，近地风的平均风速随着高度的升高而增大，同时对应于不同的地面粗糙度具有不同的变化规律。
通常可采用风速剖面来描述平均风，近地风的平均风速剖面有指数分布和对数分布两种方法，一般常用指数率的描述，其表达式如下:脉动风速具有零平均值和随机特性，可以采用湍流度剖面、脉动风速谱和空间相关性系数等进行描述。
第六章 高层建筑静动力风荷载
T
2 L4 HnT vr2.68
对于矩形建筑物，由扭转在边角产生的水平加速度
a
B 2 D 2 2
四、顺风向、横风向和扭转风向最大加速度的向量叠加 顺风向、横风向最大加速度的向量叠加
ace 0.8 a a
2 d
2 w
顺风向、横风向和扭转风向最大加速度的向量叠加
2 2 2 ac0 0.7 ad aw a
解：1、顺风向顶部最大加速度
w0 0.616 0.55 0.339 kN m 2 1 2 w0T1 0.339 5.846 0.2408
ad 2.420 0.5 1.3 0.75 0.55 0.069( m / s 2 )(规范方法) ad 2.420 0.275 1.3 2.071 0.75 0.55 0.078( m / s 2 )(简化方法) 157.4 37.7 9.81 551277 157.4 37.7 9.81 551277
2
0
B
0
在上式中，第一振型坐标的取值，按我国规范，其经验公 式为
z 0.7 1 z tan 4 H
式中，H为建筑物总高，z为建筑离地高度。
峰因子g取2.5，空间相干函数 乘积：
Rxz l , k , n 取发下两式的
x x x x Rx x, x exp exp Lx 50 z z z z Rz z , z exp exp Lz 60
二、横风向最大加速度计算 建筑物横风向风振机理较为复杂，现一般是以大量试验 结果为基础，再通过综合分析得到。我国规程与加拿大规范 结合考虑：
高层建筑风荷载计算方法
高层建筑风荷载计算方法
在设计和建造高层建筑时，考虑到安全性和结构稳定性，风荷载计
算是一个非常关键的环节。
本文将介绍常用的高层建筑风荷载计算方法，以保障这些建筑的风险预防和结构安全。
1. 引言
高层建筑由于其高度和形状的特殊性，常受到强风的影响。
风荷载
计算旨在确定建筑物所承受的风载荷，以保证结构的安全性和稳定性。
本文将介绍三种常用的风荷载计算方法。
2. 动态风压法
动态风压法是一种常用的风荷载计算方法，其基本原理是通过测量
和分析实际风速和压力数据，计算建筑物所受的风荷载。
该方法考虑
了建筑物与周围气流的相互作用，可以更准确地计算风荷载。
3. 静态风压法
静态风压法是另一种常用的风荷载计算方法，其基本原理是基于空
气动力学原理和建筑物形状的简化模型，通过计算建筑物上的静态风
压分布，进而确定风荷载。
这种方法适用于简单形状的建筑物，计算
相对简单，但精度较低。
4. 和风-抗风系数法
和风-抗风系数法结合了动态风压法和静态风压法的优点。
通过考虑建筑物形状、高度、周围环境等因素，确定抗风系数，并结合区域和
设计风速数据，计算得到风荷载。
这种方法在复杂的建筑形状和高度
变化比较大的场所适用。
5. 总结
风荷载计算是高层建筑设计中的重要环节，必须准确可靠。
本文介
绍了动态风压法、静态风压法和和风-抗风系数法三种常用的计算方法。
设计师根据建筑物的形状、高度和周围环境的不同选择适合的计算方法，并结合实际情况进行风荷载计算，以确保高层建筑的结构安全和
稳定。
高层建筑结构设计思考题答案 (2)
第二章2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？每种结构体系举1~2例。
答：钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有：框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店)；框架剪力墙结构（如26层的上海宾馆）；剪力墙结构（包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙）；筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦（框筒），芝加哥John Hancock大厦（桁架筒），北京中国国际贸易大厦（筒中筒）]；框架核心筒结构（如广州中信大厦）；板柱-剪力墙结构。
钢结构房屋建筑的抗侧力体系有：框架结构（如北京的长富宫）；框架-支撑（抗震墙板）结构（如京广中心主楼）；筒体结构[芝加哥西尔斯大厦（束筒）]；巨型结构（如香港中银大厦）。
2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点？答：(1)框架结构在侧向力作用下，其侧移由两部分组成：梁和柱的弯曲变形产生的侧移，侧移曲线呈剪切型，自下而上层间位移减小；柱的轴向变形产生的侧移，侧移曲线为弯曲型，自下而上层间位移增大。
第一部分是主要的，所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。
(2)剪力墙结构在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯曲型，即层间位移由下至上逐渐增大。
(3)框架-剪力墙在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。
2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别?答：(1)框架结构是平面结构，主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。
抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。
框筒结是由密柱深梁组成的空间结构，沿四周布置的框架都参与抵抗水平力，框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。
2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的？偏心支撑钢框架有哪些类型？为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好？答：中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。
高层建筑风荷载分析与计算
高层建筑风荷载分析与计算高层建筑是现代城市中的重要标志，其稳定性和安全性对于人们的生命财产具有重要意义。
在高层建筑设计过程中，风荷载是必须考虑的重要因素之一。
本文将介绍高层建筑风荷载分析与计算的基本原理和方法。
1.了解风荷载在分析和计算高层建筑风荷载之前，我们首先需要了解什么是风荷载。
风荷载是指风对建筑物表面产生的压力和力矩，它可以分为静风荷载和动风荷载两种。
静风荷载是指风对建筑物表面产生的水平和垂直压力。
它是由于风速引起的压力差所形成的。
而动风荷载则是指风对建筑物表面产生的水平和垂直力矩，它是由于风的转动造成的。
2.风荷载计算方法高层建筑风荷载计算通常使用工程气象学和结构力学的方法。
其中，风荷载计算的关键是确定风速和其他影响因素。
风速是风荷载计算的基本参数。
根据气象学和统计方法，可以采用不同的风速计算公式来估算风速。
常用的方法包括极大风速法、特征年风速法和风洞实验法等。
除了风速，还有其他影响因素需要考虑，如气象条件、地形地貌、建筑物高度和形状等。
这些因素会影响风荷载的大小和分布。
3.高层建筑风荷载分析在高层建筑设计过程中，风荷载分析是非常重要的一环。
通过风荷载分析，可以确定建筑物各部位受到的风荷载大小，从而为结构设计提供依据。
风荷载分析的一般步骤如下：3.1风荷载分区。
将建筑物划分为不同的区域，根据风压的大小将其分类。
3.2风荷载计算。
根据所选择的风速计算方法和影响因素，计算每个区域的风荷载。
3.3风荷载分析。
根据建筑物的结构形式和材料特性，进一步分析风荷载对各结构部位的影响。
3.4结果评估。
对风荷载分析结果进行评估，检验建筑物的稳定性和安全性。
4.高层建筑风荷载计算示例为了更好地理解高层建筑风荷载计算的过程，我们以一栋50层的高层住宅为例进行说明。
根据所在地的气象条件和统计数据，确定风速计算公式和参数。
然后，将建筑物划分为不同的风荷载分区，根据设计要求和风压标准确定风荷载分区的分类。
接下来，根据所选用的风速计算公式和参数，计算每个风荷载分区的风荷载大小。
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。
高层建筑风荷载计算
高层建筑风荷载计算在现代城市的天际线中，高层建筑如林立的巨人般矗立。
然而，这些高耸的建筑在面对大自然的力量——风时，需要经过精心的设计和计算，以确保其结构的安全性和稳定性。
风荷载，作为作用在高层建筑上的重要外力之一，其准确计算对于建筑的设计和建造至关重要。
风荷载是什么呢？简单来说，风荷载就是风对建筑物产生的压力或吸力。
当风吹过建筑物时，由于建筑物的阻挡，风的流动会发生改变，从而在建筑物表面产生不同的压力分布。
这种压力分布会对建筑物的结构产生作用，可能导致建筑物的变形、振动甚至破坏。
那么，如何计算高层建筑的风荷载呢？这可不是一个简单的问题，需要考虑多个因素。
首先，风速是一个关键因素。
风速通常是根据当地的气象资料来确定的。
气象站会记录不同高度的风速数据，但这些数据一般是在标准高度（通常为 10 米）测量得到的。
而对于高层建筑，我们需要将这些风速转换到建筑物所在的高度。
这就需要用到风速的垂直分布规律，一般可以采用指数律或对数律来进行转换。
其次，建筑物的形状和尺寸也对风荷载有很大影响。
比如，建筑物的平面形状是圆形、方形还是其他不规则形状，都会导致风在其表面的流动情况不同。
建筑物的高度、宽度、长度以及立面的变化等都会改变风荷载的大小和分布。
另外，建筑物所在的地形和周边环境也不能忽视。
如果建筑物位于山区、峡谷或者靠近其他建筑物，风的流动会受到地形和周边建筑物的干扰，从而改变风荷载的特性。
在计算风荷载时，还需要考虑风的脉动效应。
风不是稳定不变的，而是具有随机性和脉动性。
这种脉动风会引起建筑物的振动，甚至可能产生共振现象。
为了考虑风的脉动效应，通常会采用风洞试验或者数值模拟的方法来获取更准确的风荷载数据。
风洞试验是一种在实验室中模拟风对建筑物作用的方法。
通过在风洞中放置按比例缩小的建筑物模型，然后测量模型表面的风压，再经过一定的换算和分析，就可以得到实际建筑物的风荷载。
风洞试验的优点是能够较为真实地模拟风的作用，但成本较高，而且试验结果可能会受到模型制作精度和试验条件的影响。
高层建筑中的风荷载计算与控制
高层建筑中的风荷载计算与控制近年来，随着城市化进程的不断推进，高层建筑在城市中逐渐占据了主导地位。
然而，高层建筑所面临的一个重要问题就是风荷载的计算与控制。
高层建筑由于露出在地表面上，很容易受到风的影响，进而引发意外事故。
因此，对于风荷载的计算与控制成为了高层建筑设计与施工中不可忽视的重要环节。
首先，风荷载的计算是高层建筑设计的基础。
风荷载的大小与建筑的形状、高度、材料等多个因素有关。
科学准确地计算风荷载可以为高层建筑的设计提供参考依据，保证其结构的稳定性和安全性。
常用的风荷载计算方法包括静力风荷载法和动力风荷载法。
静力风荷载法通过简化模型，计算出风荷载的分布情况，广泛应用于高层建筑的初步设计。
动力风荷载法则通过考虑风与结构的相互作用，利用振动理论，对高层建筑的风荷载进行更加精确的计算。
其次，风荷载的控制是高层建筑施工的关键。
一旦高层建筑的风荷载超过其设计限值，就会导致结构的破坏甚至倒塌。
因此，在高层建筑的施工过程中，必须采取有效的措施来控制风荷载。
常用的风荷载控制方法包括增大结构的刚度、减小结构的敏感性和采用减震措施等。
增大结构的刚度可以通过加强构造节点的连接、增加抗风墙的数量等手段来实现。
减小结构的敏感性则需要在设计阶段尽量避免结构的共振频率与风的自然振频率接近，以减小风荷载对结构的影响。
而采用减震措施则可以通过在高层建筑中设置阻尼器、风振防护装置等来消除或减小风荷载的影响。
除了计算和控制风荷载，高层建筑还需要对风荷载进行监测与评估。
通过对风荷载的实时监测和评估，可以及时发现风荷载超荷等异常情况，以便采取相应的措施。
常用的风荷载监测与评估方法包括传感器监测、数值模拟分析和实验模型测试等。
传感器监测可以通过在高层建筑中布设风速传感器、加速度计等设备来实时记录风荷载的大小和分布情况。
数值模拟分析则是通过计算机模拟高层建筑受风荷载作用的过程，以评估其破坏风速和破坏部位。
实验模型测试则是通过搭建高层建筑的缩比模型，对其进行风洞实验或水槽试验等，以获得真实的风荷载数据。
同济讲稿(高层建筑风荷载,风振响应,等效静风荷载_)
七、高层建筑（高耸结构）的顺风向和横风向振动I. 概述顺风向和横风向顺风向---抖振机制横风向---机制复杂（高层建筑：紊流+ 尾流+ 气动弹性）研究方法顺风向：(1) 平均风压（整体型系数）----准定常风力----随机振动方法计算---振动响应(2) 同步测压----脉动风力分布---随机振动方法计算---振动响应（不能应用于格构式高耸结构）(3) 高频动态测力天平---一阶广义风荷载---振动响应计算(4) 气动弹性模型试验----直接获得振动响应横风向：(1) 同步测压----脉动风力分布---随机振动方法计算---振动响应（不能应用于格构式高耸结构）(2) 高频动态测力天平---一阶广义风荷载---振动响应计算(3) 气动弹性模型试验----直接获得和振动响应II、高层建筑风压分布特性2．1 概述表面脉动风压测量试验是高层建筑抗风研究的基本方法之一。
和另一常用方法---高频动态测力方法相比，该方法虽然复杂些，但可获得建筑物风荷载的时空分布特征，而认识风荷载的时空分布特性对建筑抗风研究是非常重要的。
根据10个典型超高层建筑模型的风洞试验结果，分析建筑物的风压分布特性2.2 风洞试验概况（1）风场模拟采用尖塔＋粗糙元来模拟B、D类风场。
图1给出了两类风场平均风速和紊流度剖面。
平均风速剖面与规范中的B、D类风场结果吻合。
在模型顶部高度(0.6m)，B、D类风场纵向紊流度分别为7.5%和14%，也符合要求。
一般认为横风向紊流度是顺风向紊流度的75％~88％，本试验模拟结果基本与此吻合。
顺风向风谱与Davenport 谱吻合很好。
横风向脉动风功率谱目前缺乏公认的理论表达式，只能据测量结果来分析。
图2给出了60cm 高度处，B 类风场中的顺风向和横风向风速谱。
模拟得到的0.4m 处的B 、D 类风场紊流积分尺度分别0.41和0.49m ，相当于实际中200m 高度处的205、245m ，与经验公式[9] 的计算结果(270m, 210m)相近。
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有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有良好的使用条件，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）惯性力根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》（GB 50009-2022）表8.3.1和《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2022）第4.2.3条取包络值。
高层建筑风荷载分析与计算
高层建筑风荷载分析与计算随着城市化进程的不断加快，高层建筑在城市中的比重也越来越大。
而高层建筑在设计和施工过程中，需要考虑到各种外部荷载的作用，其中风荷载是一个至关重要的因素。
本文将对高层建筑风荷载的分析与计算进行探讨，以期为相关领域的研究和实践提供一定的参考。
一、风荷载的基本概念风荷载是指风对建筑物或结构体表面产生的压力，是由于风的动力作用引起的。
风荷载是高层建筑结构设计中必须考虑的重要荷载之一，其大小和分布对建筑物的结构安全性和稳定性有着重要影响。
风荷载的大小受多种因素影响，如风速、风向、建筑物形状、周围环境等。
二、风荷载的计算方法1. 风荷载的计算标准风荷载的计算一般遵循国家相关标准，如《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）中对风荷载的计算方法进行了详细规定。
根据标准的要求，风荷载的计算需要考虑建筑物的高度、形状、风速等因素，采用不同的计算方法和系数进行综合计算。
2. 风荷载的计算步骤风荷载的计算一般包括以下几个步骤：（1）确定设计基本风速：根据所在地的气象条件和地理位置，确定设计基本风速。
（2）考虑风场因素：考虑建筑物所处的风场情况，包括地形、建筑物周围环境等因素。
（3）计算风荷载系数：根据建筑物的形状、高度等参数，计算风荷载系数。
（4）计算风荷载大小：将设计基本风速、风荷载系数等参数代入公式，计算风荷载的大小。
（5）考虑风荷载的分布：根据建筑物的结构形式和荷载传递规律，确定风荷载在建筑物上的分布情况。
三、高层建筑风荷载分析1. 高层建筑的风荷载特点高层建筑由于其较大的高度和复杂的结构形式，其受风荷载的影响较为显著。
在风荷载分析中，需要考虑建筑物的结构形式、外形系数、风荷载系数等因素，以确保建筑物在强风作用下的安全性和稳定性。
2. 高层建筑风荷载的分析方法高层建筑风荷载的分析一般采用数值模拟方法，通过计算机模拟建筑物在不同风速下的受力情况，得出风荷载的大小和分布规律。
在分析过程中，需要考虑建筑物的结构特点、风场情况、地形条件等因素，以获得准确的风荷载数据。
第六章高层建筑静动力风荷载.ppt
第二十七页，编辑于星期三：点 八分。
第二十八页，编辑于星期三：点 八分。
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§6.2 规则高层建筑结构风振系数简化计算 一、静力风荷载按振型分解
K yc P c
水平荷载 P 和水平位位移 yc 有下式平衡方程 c
yc qc j qcj
j 1
n
第j层可得到静力风荷载用第一振型分解后的等效荷载表达为：
第六章
高层建筑静动力风荷载
§6.1 我国现行规范的计算方法 本节所讨论的是顺风向静动力荷载的计算，采用第四章所述 的风振动力分析的原理和方法，即按风振随机振动的振型分解法， 且一般只考虑每一振型的影响。
我国现行规范计算高层建筑动力风荷载的方法是基于规则 （或均匀）结构情况，即选取建筑物迎风面宽度B(z) ，质量分布 m(z)和体形系数μs均为常数。可将风振系数表示成：
例 有四种高度的高层建筑钢结构高度分别为100m,150m, 200m,250m.第一自振周期分别为3s,4s,5s,5.5s,迎风面宽 度为37.5m,C类地面粗糙度类别基本风压0.66kN/m2 .试用 本节简化方法与上一节规范方法比较该四种高度建筑物的 基底剪力和基底弯矩.
解： 1、脉动增大系数
Pci Pci1 M i s w0
ij
M
* 1
H
0
1 z Bdz
2
H z H z mhi s w0 B 0 10 H dz mH 2 1
zi
2 1 s w0 Bhi H
2 1
z 10 H
2
二、规则高层建筑风振系数表达式
ci 1 Pdi Pci
2 2 110 H 1 g B 1 11
2 n1
2
zl H
高层建筑横风向和扭转风向的动力风荷载计算准则由比较 顺风向和横风向的研究结构而确定。通常，低层建筑物的顺风 向荷载大于横风向荷载，但随着建筑物高度的增加，设计风速 逐步接近于共振风速。由此横风向风荷载在高层建筑中起支配 作用，这是因为高层建筑的横风向响应是由建筑物尾流中产生 的旋涡引起的。
1 3.316 0.205 1.68
200m高度,H B 200 37.5 5.333, 1 0.22,
1 3.540 0.22 1.799
250m高度,H B 250 37.5 6.667, 1 0.225,
1 3.583 0.225 1.806
3.3 4
3、加速度叠加
2 2 ace 0.8 ad aw 0.12(m / s2 )
6.4 不规则高层建筑结构静动力风荷载分析软件 按规范所适用的结构只限于150米以下的结构，对于超高层 或结构不规则的建筑却难以适用。对此作者开发研制了《不规则 高层结构静动力风荷载分析和舒适度验算软件》。 一、软件的分析内容 1、顺风向水平风荷载分析 2、高层建筑人体舒适度验算 3、前后处理功能
6.5 高层建筑横风向、扭转振动及动力风荷载 高层建筑的横风向振动、扭转振动的机理比较复杂，国内 外已作过一些试验与理论分析，取得了一定的成果，但真正达 到工程应用的程度还有相当的工作要作。
我国对这方面内容的研究更少，有关规范还未规定相关内 容（涡激共振除外），常有无处下手分析计算之感。到目前多 是应用日本的理论和方法。 一、何时需考虑横风向和扭转风向的振动
二、横风向最大加速度计算 建筑物横风向风振机理较为复杂，现一般是以大量试验 结果为基础，再通过综合分析得到。我国规程与加拿大规范 结合考虑：
br BD aw 2 Tw B w
式中
vH Tw br 2.05 10 BD
4
3.3
Tw
——建筑物横风向第一自振周期， ——横风向阴尼比 ——建筑物平均重度 ——建筑物顶部的平均风速 ——建筑物的宽度和深度
最大区别在于它不随高度发生变化为一常数其计算要简便得
本节推导所得风振系数为一常数的结果与国外（加拿大, 美国,日本）的风荷载规范或建议的阵风影响系数为常数值的 结果一致。
G 1 ydi1 yci1
y di1 ——第一振型第i层的风振动位移； y ci1 ——静力风按第一振型分解后第i层的位移。
解：1、顺风向顶部最大加速度
w0 0.616 0.55 0.339 kN m 2 1 2 w0T1 0.339 5.846 0.2408
ad 2.420 0.5 1.3 0.75 0.55 0.069( m / s 2 )(规范方法) ad 2.420 0.275 1.3 2.071 0.75 0.55 0.078( m / s 2 )(简化方法) 157.4 37.7 9.81 551277 157.4 37.7 9.81 551277
五、人体舒适度限值标准
0.28 m s 2 (公共建筑) 0.20 m s 2 (公寓建筑)
例
已知某高层建筑钢结构,总高H=157.4m,正方形平面尺寸为37.7 37.7m
顺风向及横风向第一自振频率均为0.2408Hz,体形系数s 1.3, 基本风压 w 0 0.616 0.55kN / m 2 (50年重现期)C 类地面粗糙度类别该建筑物总重 51277kN , 试求其顺风向和横风向加速度.
z z 1 z
ν称为脉动系数。
2 g 2 n1 [ * 0 1M 1
2
H
B
H
0
zz 1 z 1 z 100 Rxz l , k , n dndxdx dzdz ]1 2
0
H1 in Sv n
2
0
B
0
在上式中，第一振型坐标的取值，按我国规范，其经验公 式为
z 0.7 1 z tan 4 H
式中，H为建筑物总高，z为建筑离地高度。
峰因子g取2.5，空间相干函数 乘积：
Rxz l , k , n 取发下两式的
x x x x Rx x, x exp exp Lx 50 z z z z Rz z , z exp exp Lz 60
w0 0.616 0.66 0.407 kN m2
100m高度 : w0T 2 0.407 32 3.663, 3.041 150m高度 : w0T 2 0.407 42 6.512, 3.316 200m高度 : w0T 0.407 5 10.175, 3.540
2
2、横风向顶部最大加速度
vH 40 2.071 0.75 0.55 36.97( m / s ) Tw 4.153s 551277 B 2.46( kN / m 3 ) 157.4 37.72 36.97 4.153 br 2.05 10 2.11 102 37.7 2.11 102 37.7 aw 0.133( m / s 2 ) 4.1532 2.46 0.02
2 2 2
250m高度 : w0T 0.407 5.5 12.312, 3.583
2
2、本节简化方法风振系数
100m高度,H B 100 37.5 2.667, 1 0.22,
1 3.041 0.22 1.699
150m高度,H B 150 37.5 4, 1 0.205,
Pd 1z s w0 z B
对于规则高层建筑，任一高度z的最大加速度为
ad 1z Pd 1z / M 0 s w0 z B / M 0 s w0 z A / M
工程中一般关心的是建筑物顶部最大加速度ad, φz=0,
ad s w0 A / M
ad / g s w0 A / Mg s w0 A / G
T
2 L4 HnT vr2.68
对于矩形建筑物，由扭转在边角产生的水平加速度
a
B 2 D 2 2
四、顺风向、横风向和扭转风向最大加速度的向量叠加 顺风向、横风向最大加速度的向量叠加
ace 0.8 a a
2 d
2 w
顺风向、横风向和扭转风向最大加速度的向量叠加
2 2 2 ac0 0.7 ad aw a
四、静力风荷载按第一振型分解后的影响
由上式看出风振系数 与目前所用方法的风振系数 多 (1) 一般地,振型分解后结构物上部静力风比实际风力大,结构 物下部偏小,大约在2/3高度相等. (2) 振型分解后,静力风荷载沿高度的变化规律与振型类型有关 ,其中弯曲振型上下部影响较大一些,而对于剪切型或弯剪型较 为接近,因此这种方法对工程中的剪切型和弯剪型结构更为合 适. (3) 一般地振型分解后,静力风力与实际静风力所得结构顶部位移 和基底内力比较接近.
3、上一节规范方法风振系数
100m : H B 2.667, 0.49 1 3.041 0.49 z z 1 1.490 z z
150m : H B 4.000, 0.50 1 3.316 0.50 z z 1 1.659 z z 200m : H B 5.333, 0.50 1 3.540 0.50 z z 1 1.770 z z 250m : H B 6.667, 0.51 1 3.583 0.51 z z 1 1.827 z z
200
1.00 1.13 1.00 1.09
250