等效风荷载计算方法
等效荷载的名词解释
等效荷载的名词解释等效荷载是工程力学和结构工程学中的一个重要概念，用来描述在设计或分析中经常用到的一种荷载，它的作用是与实际荷载相似，但具有更便于计算和分析的特点。
等效荷载可以简化结构的计算和分析过程，提高设计效率和可行性。
本文将对等效荷载的定义、应用、计算方法以及意义进行逐步解释。
等效荷载是指在结构分析中用以代替实际荷载，并具有相同或相似作用的一种荷载。
在实际工程中，荷载的形式和性质多种多样，如静载、动载、温度荷载、地震荷载等。
针对不同的荷载，我们可以通过等效荷载的方法将其转化为等效的单一作用荷载来进行结构分析。
在结构设计中使用等效荷载有以下几个方面的好处。
首先，等效荷载可以简化结构设计和计算的复杂性。
相比于实际荷载，等效荷载通常可以通过简化计算和假设条件来获得。
这一简化可以大大降低计算的复杂性和耗时，提高设计效率。
其次，等效荷载可以减少荷载组合的数量。
实际荷载会受到多个因素的影响，荷载组合的数量可能非常庞大。
而通过等效荷载的方法，我们可以将多个实际荷载归纳为少数几个等效荷载，从而减少荷载组合的数量，简化分析过程。
此外，等效荷载还可以通过选择适当的等效系数来考虑不同工况下的结构响应。
计算等效荷载的方法主要有两种：静力学方法和动力学方法。
静力学方法主要适用于稳定的荷载情况，例如常见的自重、活载等。
在这种情况下，我们可以通过假设结构处于静力平衡的状态，并根据平衡条件计算等效荷载的大小。
动力学方法主要适用于动态荷载的情况，例如地震荷载、风荷载等。
在这种情况下，我们需要根据结构的振动特性和实际荷载的激励频率计算等效荷载的幅值和频率。
等效荷载在结构设计和分析中具有重要的意义。
首先，通过使用等效荷载，我们可以根据设计要求和结构特点选择最不利的荷载情况进行设计，从而确保结构的安全性和可靠性。
其次，等效荷载可以用于结构的预测和优化设计。
通过对不同等效荷载情况下的结构响应进行分析，我们可以评估结构的性能和承载能力，并对结构进行合理的调整和优化。
风荷载计算办法与步骤
12风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
2.1风向垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值（基本风压50年一遇³，单位为kN/m2。
也可以用公式计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。
2.2.32.2.4风压高度变化系数风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。
规范以B类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。
2.2.6风荷载体形系数1）单体风压体形系数（1）圆形平面；（2）正多边形及截角三角平面，n为多边形边数；（3）高宽比的矩形、方形、十字形平面；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比，长宽比的矩形、鼓形平面；（5）未述事项详见相应规范。
2）群体风压体形系数檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，不宜小于米且高宽比的房屋，以及自振周期虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。
且可忽略扭转的可按下式计算：○1g为峰值因子，去g=2.50；为10米高度名义湍流强度，取值如下：○2R为脉动风荷载的共振分量因子，计算方法如下：为结构阻尼比，对钢筋混凝土及砌体结构可取；为地面粗糙修正系数，取值如下：可以由结构动力学计算确定，对于较规则的高层建筑也可采用下列公式近似计算：○3脉动风荷载的背景分量因子，对于体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑，计算方法如下：、为系数，按下表取值：为结构第一阶振型系数，可由结构动力学确定，对于迎风面宽度较大的高层建筑，当剪力墙和框架均其主要作用时，振型系数查下表，其中H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度≤2H，H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度风高度。
【精品文档类】风荷载计算规律及公式
第二部分 风荷载计算一：风荷载作用下框架的弯矩计算（1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。
（2）确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.81.375 1.514.4HB==<，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。
层数()i H m z μ z β1()/q z KN m 2()/q z KN m7女儿墙底部 17.50.79 1.00 2.370 1.480 6 16.5 0.77 1.00 2.306 1.441 5 13.2 0.74 1.00 2.216 1.385 4 9.9 0.74 1.00 2.216 1.385 3 6.6 0.74 1.00 2.216 1.385 2 3.3 0.74 1.00 2.216 1.385 1 -3.3 0.00 0.00 0.000 0.000（3）计算各楼层标高处的风荷载z 。
攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。
7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可得各楼层标高处的()q z 见表。
桥梁结构横桥向等效静阵风荷载计算程序设计
总第３２０期交 通 科 技ＳｅｒｉａｌＮｏ．３２０ ２０２３第５期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．５Ａｕｇ．２０２３ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７５７０．２０２３．０５．０１３收稿日期：２０２３ ０４ １４第一作者：杜松（１９８７－），男，硕士，高级工程师。
通信作者：何静（１９９８－），男，硕士。
桥梁结构横桥向等效静阵风荷载计算程序设计杜 松 何 静（重庆市交通工程质量检测有限公司 重庆 ４００７９９）摘 要 现阶段桥梁结构横桥向等效静阵风荷载计算过程需要不断查阅图纸与规范，且变截面结构的等效静阵风荷载计算量巨大，计算过程相当繁琐。
为降低工程人员计算难度，提高计算效率，利用Ｐｙｔｈｏｎ语言及ＰｙＳｉｄｅ２开发了桥梁结构精细化横桥向等效静阵风荷载计算程序，该程序针对ｍｉｄａｓＣｉｖｉｌ结构模型中各单元具体尺寸及实际地形计算构件尺寸、构件基准高度等参数，进行横桥向等效静阵风荷载计算，无需大量翻阅设计资料数据、规范计算参数。
针对某刚构桥对该程序进行应用，对比传统简化自主计算，效率提高了１６．６倍，且准确性得到保障，实现了横桥向等效静阵风荷载加载的便捷性和高效性。
关键词 横桥向等效静阵风荷载 桥梁结构 交互式程序设计 荷载研究中图分类号 Ｕ４４２．５＋９ 现阶段桥梁结构横桥向等效静阵风荷载按照ＪＴＧ／Ｔ３３６０ ０１－２０１８《公路桥梁抗风设计规范》规定进行计算［１］，计算过程需要不断查阅图纸与规范，且变截面结构的横桥向等效静阵风荷载计算量十分巨大，整个计算过程相当繁琐。
为了降低工程人员计算难度，提高计算效率，规范针对主梁构件基准高度、桥墩构件基准高度等提出了简化计算方法。
本文针对横桥向等效静阵风荷载简化计算方法的费时与不足，提出了针对各单元实际构件尺寸及实际地形高度的横桥向等效静阵风荷载精细化计算方法，并利用Ｐｙｔｈｏｎ语言、Ｐｙ Ｓｉｄｅ２和ｍｉｄａｓＣｉｖｉｌ计算软件进行了交互式程序设计开发。
风荷载计算算例
.风荷载计算 根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）规范，风荷载的计算公式为：0k z s z w u u βω= （）s u ——体型系数z u ——风压高度变化系数z β——风振系数0ω——基本风压k w ——风荷载标准值体型系数s u 根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》项次30，迎风面体型系数（压风指向建筑物内侧），背风面（吸风指向建筑外侧面），侧风面（吸风指向建筑外侧面）。
风压高度变化系数z u 根据建筑物计算点离地面高度和地面粗糙度类别，按照规范表确定。
本工程结构顶端高度为+=米，建筑位于北京市郊区房屋较稀疏，由规范条地面粗糙度为B 类。
由表高度90米和100米处的B 类地面粗糙度的风压高度变化系数分别为和。
则米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为：对于高度大于30m 且高宽比大于的房屋，以及基本自振周期T1大于的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。
本工程30层钢结构建筑。
基本周期估算为()1T =0.10~0.15n=3.0~4.5s ，应考虑脉动风对结构顺风向风振的影响，并由下式计算：1012Z z gI B β=+ （）式中：g ——峰值因子，可取10I ——10m 高度名义湍流强度，对应ABC 和D 类地面粗糙，可分别取、、和；R ——脉动风荷载的共振分量因子z B ——脉动风荷载的背景分量因子脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算：式中：1f ——结构第1阶自振频率（Hz ）w k ——地面粗糙度修正系数，对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙，可分别取、、和； 1ζ——结构阻尼比，对钢结构可取，对有填充墙的钢结构房屋可取，对钢筋混凝土及砌体结构可取，对其他结构可根据工程经验确定。
经过etabs 软件分析，结构自振周期1 4.67f s =脉动风荷载的背景分量因子可按下列规定确定：式中：1()z φ——结构第1阶振型系数H ——结构总高度（m ），对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙度，H 的取值分别不能大于300m 、350m 、450m 和550m ；x ρ——脉动风荷载水平方向相关系数；z ρ——脉动风荷载竖向方向相关系数；k 、1α——脉动风荷载的空间相关系数可按下列规定确定：（1）竖直方向的相关系数可按下式计算：式中：H ——结构总高度（m ）；对应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 ；（2） 水平方向相关系数可按下式计算：式中：B ——结构迎风面宽度（m ），2B H ≤。
如何计算风荷载
如何计算风荷载风指的是从高压区向低压区流动的空气，它流动的方向大部分时候是水平的。
[1] 强风具有很大的破坏力，因为它们会对建筑物表面施加压力。
这种压力的强度就是风荷载。
风的影响取决于建筑物的大小和形状。
为了设计和建造更加安全、抗风能力更强的建筑物，以及在建筑物顶部安放天线等物体，计算风荷载很有必要。
方法1用通用公式计算风荷载1 了解通用公式。
风荷载的通用公式是 F = A x P x Cd，其中 F是力或风荷载， A是物体的受力面积， P是风压，而 Cd是阻力系数。
[2] 这个公式在估算特定物体的风荷载时非常有用，但无法满足规划新建筑的建筑规范要求。
2 得出受力面积 A。
它是承受风吹的二维面面积。
[3] 为了进行全面分析，你得对建筑物的每个面各做一次计算。
比如，如果建筑物西侧面的面积为20m2，那就把这个值代入公式中的 A，来计算西侧面的风荷载。
计算面积的公式取决于面的形状。
计算平坦壁面的面积时，可以使用公式面积 = 长 x 高。
公式面积 = 直径 x 高度可以算出圆柱面面积的近似值。
使用国际单位计算时，面积 A应该使用平方米（m2）作为单位。
使用英制单位计算时，面积 A应该使用平方英尺（ft2）作为单位。
3 计算风压。
使用英制单位（磅/平方英尺）时，风压P的简单公式为P =0.00256V^{2}，其中 V是风速，单位为英里/小时（mph）。
[4] 而使用国际单位（牛/平方米）时，公式会变成P = 0.613V^{2}，其中 V的单位是米/秒。
[5]这个公式是基于美国土木工程师协会的规范。
系数0.00256是根据空气密度和重力加速度的典型值计算得出的。
[6]工程师会考虑周围地形和建筑类型等因素，使用更精确的公式。
你可以在ASCE规范7-05中查找公式，或使用下文的UBC公式。
如果你不确定风速是多少，可以查询美国电子工业协会（EIA）标准或其他相关标准，找到你们当地的最高风速。
比如，美国大部分地区都是A级区，最大风速为86.6 mph，但沿海地区可能位于B级区或C级区，前者的最大风速为100 mph，后者为111.8 mph。
等效风荷载计算方法
等效静力风荷载的物理意义从风洞试验获取屋面风荷载气动力信息，到得到结构的风振响应整个过程来看，计算过程中涉及到风洞试验和随机振动分析等复杂过程，不易为工程设计人员所掌握，因此迫切需要研究简便的建筑结构抗风设计方法。
等效静力风荷载理论就是在这一背景下提出的。
其基本思想是将脉动风的动力效应以其等效的静力形式表达出来，从而将复杂的动力分析问题转化为易于被设计人员所接受的静力分析问题。
等效静力风荷载是联系风工程研究和结构设计的纽带[3]，是结构抗风设计理论的核心内容，近年来一直是结构风工程师研究的热点之一。
等效静力风荷载的物理意义可以用单自由度体系的简谐振动来说明[45, 108]。
图1.3 气动力作用下的单自由度体系对如图1.3的单自由度体系，在气动力()P t 作用下的振动方程为：()mx cx kx P t ++= (1.4.1)考虑粘滞阻尼系统，则振动方程可简化为：()()()200222P t x f x f x mξππ++=(1.4.2)式中0f =为该系统的自振频率，ξ=为振动系统的临界阻尼比。
假设气动力为频率为f 的简谐荷载，即()20i ft P t F e π=，那么其稳态响应为：()()()2020012i ft F kx t e f f i f f πξ=-+⋅ (1.4.3)进一步化简有：()()2i ft x t Ae πψ-= (1.4.4)其中A =，()0202arctan1f f f f ξψ=-，A 为振幅，ψ为气动力和位移响应之间的相位角。
现在假设该系统在某静力F 作用下产生幅值为A 的静力响应，那么该静力应该为：F kA ==(1.4.5)如果不考虑相位关系，静力F 与简谐气动力()P t 将产生一致的幅值响应，则这两种荷载之间存在一种“等效”的关系，那么F 可以称为()P t 的“等效静力风荷载”。
从上面这个简单的实例可以很清楚的体会到，所谓等效静力风荷载是指这样一种静力荷载，当把它作用于结构上时，其在结构上产生的静力响应（不仅指代位移响应，也包括内力响应等）与外加气动力荷载产生的动力响应最大幅值是完全相等的。
机场停车楼等效荷载计算
机场停车楼等效荷载计算机场停车楼的等效荷载计算是为了确定停车楼的承载能力和结构设计的重要环节。
在计算过程中需要考虑多种荷载，包括人员和车辆荷载、雨水和雪负荷、风荷载、地震荷载等，以确保停车楼在各种负荷下的安全运行。
首先，我们来看人员和车辆荷载。
人员荷载是指停车楼内部的人员活动所施加的荷载。
一般来说，根据建筑设计规范和相关标准，每平方米的人员荷载通常被设计为不超过2.5kN。
而车辆荷载则是指停车楼上停放的车辆的重量。
根据车辆类型和停车位的设计标准，可以预估停车楼顶层每平方米承受的车辆荷载约为4-8kN。
其次，雨水和雪负荷是根据当地气候条件和设计规范进行计算的。
雨水荷载包括屋面面积、雨水密度和倾角等因素的考虑，通常被计算为每平方米0.6-1.2kN。
而雪负荷则取决于当地的气候条件和设计规范，一般来说，可以根据当地最大雪荷载标准进行计算。
第三，风荷载也是停车楼等效荷载计算中的重要考虑因素之一。
风荷载通常按照当地的风速标准进行计算。
风荷载的计算包括面积、高度、建筑外形和地理位置等因素的综合考虑。
根据设计规范，可以使用风荷载标准表来计算每个区域的风荷载，并考虑到不同风向条件下的荷载。
最后，地震荷载是指停车楼结构在地震时所受到的荷载。
地震荷载的计算通常需要根据当地地震活动和设计规范来确定。
根据地震区划和地震参数，可以采用地震设计图谱来分析结构的地震响应，并确定结构的临界震级和最大加速度。
除了上述荷载之外，还需要考虑其他荷载，如设备荷载、雨水收集系统的荷载等。
这些荷载与具体的停车楼设计有关，需要根据实际情况进行计算。
在进行等效荷载计算时，通常采用计算软件进行模拟分析。
通过将各种荷载模型输入软件中，可以模拟出停车楼在不同荷载条件下的受力情况。
这能够帮助工程师更好地评估停车楼的结构稳定性和承载能力，从而进行合理的结构设计和优化。
综上所述，机场停车楼的等效荷载计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素。
通过合理的荷载计算，可以保证停车楼的安全运行和稳定性，并为结构设计提供重要依据。
风荷载计算方法与步骤
1 风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1 单位面积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。
垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ωk （KN/m ²）按下式计算：ωk =βz μs μz ω0风荷载标准值（kN/m 2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压1.1.1 基本风压ω0按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。
按公式 ω0=12ρv 02确定数值大小，但不得小于0.3kN/m 2，其中ρ的单位为t/m ³，ω0单位为kN/m 2。
也可以用公式ω0=11600v 02计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。
1.1.2 风压高度变化系数μZ风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。
规范以B 类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。
μZX=(H tB 10)2αB (10H tX )2αX (Z 10)2αXμZA =1.248(Z 10)0.24μZB =1.000(Z )0.30μZC =0.544(Z 10)0.44μZD =0.262(Z 10)0.601.1.3 风荷载体形系数μS1）单体风压体形系数（1）圆形平面μS =0.8；（2）正多边形及截角三角平面μS=0.8+√n，n为多边形边数；（3）高宽比HB≤4的矩形、方形、十字形平面μS=1.3；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比HB >4的十字形、高宽比HB>4，长宽比LB≤1.5的矩形、鼓形平面μS=1.4；（5）未述事项详见相应规范。
风荷载计算
第二部分 风荷载计算一：风荷载作用下框架的弯矩计算（1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。
（2）确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.81.375 1.514.4HB==<，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。
该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。
（3）计算各楼层标高处的风荷载z 。
攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。
7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可得各楼层标高处的()q z 见表。
其中1()q z 为迎风面，2()q z 背风面。
风正压力计算：7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 风负压力计算：7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯=2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= （4）将分布风荷载转化为节点荷载第六层：即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.4800.5[() 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222F KN ++++=+⨯+⨯++⨯+⨯= 第五层的集中荷载5F 的计算过程5 2.216 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+⨯+++⨯=4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=第二层，要考虑层高的不同： 2 3.3 4.252.216 1.385()13.5922F KN =+⨯+= 10.00F KN =等效节点集中等荷载（单位：KN ）二．柱侧移刚度及剪力的计算（212hi D c=）见下表 三：各层柱反弯点和弯矩的确定（见下表）根据该多层办公楼总层数m ,该柱所在层n ，梁柱线刚度比K ，查表得到标准反弯点系数0y ；根据上下横梁线刚度比值i 查表得到修正值1y ，根据上下层高度变化查表得到修正值2y 3y ；各层反弯点高度0123()yh y y y y h =+++。
加权约束最小二乘法计算等效静力风荷载
ｅ ｔ ｎ ． ｔ ｉ ｌｏ ｏ ｎ ｔ ａ ｔ ｐ ｃ ｌ ｒ ｓ ｏ ｓ ｓ ｈ ｖ ｈ ｇ ｅ ｘ ｅ ｔ Ｉ ｓ ａ ｓ ｆ ｕ ｄ ｈ ｔ ｙ ｉ ｅ ｐ ｎ ａ ｅ ｉ ｈ ｒ ａ ｅ ａ ｃ ｒ ｃ ｈ ｎ ｎ ｎ ｔ ｐ ｃ ｌ ｏ ｅ ｆ ｒ ｈ ｅ ｕ ａ ｅ ｏ ｉｈ ｉ ｇ ｃ ｕ ａ ｙ ｔ ａ ｏ －ｙ ｉ ｎ ｓ ｏ ｔ ｓ ｇ ｆ ｗｅ ｇ ｔ ａ ｎ
因子确保等效荷载作用下典 型响应 的正确性 ． 算例 分析 结果
表 Байду номын сангаас， 该方 法可用于计 算大 跨结 构 的多个 目标峰 值 响应 ， 克 服了传统方法仅能等效单个响应 的缺 陷 ， 对绝 对值 较大 的 目
ｒ ａ ｎ ｂ ｅ ｉ ｉｈ ｔ ｅ ｇ ａ ｉ ｎ ｆｗｉ ｄ ｌａ ｉ ｇ ａ ｅ ｓ ｌ ａ ｄ ｅ ｓ ａ ｌ ，ｎ ｗｈ ｃ ｈ ｒ ｄｅ ｔ ｎ ｏ ｄ ｎ ｒ ｍａ ｌ ｎ ｏ ｏ
中 图分 类 号 ：Ｔ １ ． Ｕ３１３
计 算 大 跨 度 屋 盖 结 构 等 效 静 力 风 荷 载
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风荷载梁端剪力计算公式
风荷载梁端剪力计算公式
梁是建筑结构中最常用的构件之一，其承受风荷载是设计中需要考虑的重要因素之一。
而风荷载的计算中，梁端的剪力是一个非常关键的参数。
一般来说，风荷载梁端剪力的计算公式有以下两种：
1. 等效静力法计算公式
该计算方法是通过将风荷载转化为静力作用，再根据梁的原理进行计算得出的。
公式为：
V= 0.6kAV^2
其中，V为风速，A为梁的面积，k为系数，可根据梁的几何形状及风荷载的作用方向进行取值。
2. 特征值法计算公式
特征值法计算剪力是通过对风速进行频率特征分析，再根据梁的特征值进行计算得出的。
公式为：
V= CkρBhUk
其中，C和k为常数，ρ为风密度，B和h为梁的面积和高度，U 为特征风速。
需要注意的是，在进行风荷载梁端剪力计算时，还需要考虑梁的支撑方式、截面形状等因素。
同时，还需要进行实测或模拟等手段进行验证和调整。
总的来说，风荷载梁端剪力的计算公式是一个比较关键且复杂的问题，需要根据实际情况进行综合考虑和科学计算。
对于建筑结构的设计和安全性评估都具有非常重要的指导意义。
风荷载计算方法与步骤
欢迎共阅1 风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。
1.1 单位面积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。
垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值（KN/m2）按下式计算：1.1.1基本风压按当地空旷平坦地面上50年一遇按公式 其中的单位为，kN/m 2。
也可以用公式1.1.2 风压高度变化系数风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。
规范以粗糙度类别场地确定之后上式前两项为常数，于是计算时变成下式：1.1.3风荷载体形系数1）单体风压体形系数（1）圆形平面；（2）正多边形及截角三角平面，n为多边形边数；（3）高宽比的矩形、方形、十字形平面；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比，长宽比的矩形、鼓形平面（5）未述事项详见相应规范。
23檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，不宜小于1.1.4米且高宽比的房屋，以及自振周期虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。
且可忽略扭转的结构在高度处的风振系数○1g为○2R为脉动风荷载的共振分量因子，计算方法如下：为结构阻尼比，对钢筋混凝土及砌体结构可取；为地面粗糙修正系数，取值如下：为结构第一阶自振频率（Hz）；高层建筑的基本自振周期可以由结构动力学计算确定，对于较规则的高层建筑也可采用），B为房屋宽度（m）。
○3对于体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑，、为系数，按下表取值：为结构第一阶振型系数，可由结构动力学确定，对于迎风面宽度较大的高层建筑，当剪力墙和框架均其主要作用时，振型系数查下表，其中H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度风高度。
为脉动风荷载水平、竖直方向相关系数，分别按下式计算:B。
风荷载标准值的计算
风荷载标准值的计算风荷载是指风对建筑物或结构物所产生的荷载，是建筑设计中十分重要的一个参数。
在建筑物的设计过程中，需要对风荷载进行准确的计算，以保证建筑物的结构安全性和稳定性。
本文将介绍风荷载标准值的计算方法，以便于工程师和设计师在实际工作中能够准确计算风荷载，确保建筑物的安全性。
首先，风荷载的计算需要考虑建筑物所在地的风速等级。
根据国家相关标准，我国将风速分为12级，分别对应不同的风速范围。
在进行风荷载计算时，需要先确定建筑物所在地的风速等级，然后根据相应的风速等级确定基本风压。
其次，风荷载的计算还需要考虑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。
一般来说，建筑物的结构形式和高度越复杂、越高，所受到的风荷载也会越大。
因此，在进行风荷载计算时，需要根据建筑物的具体结构形式和高度进行修正计算，以得到准确的风荷载数值。
此外，风荷载的计算还需要考虑建筑物的地理位置和周围环境。
不同地理位置和周围环境的建筑物所受到的风荷载也会有所不同。
例如，建筑物所在地的地形、周围建筑物的影响等都会对风荷载产生影响。
因此，在进行风荷载计算时，需要综合考虑建筑物所在地的地理位置和周围环境的影响，以得到准确的风荷载数值。
最后，风荷载的计算还需要考虑建筑物的使用功能和重要等级。
不同使用功能和重要等级的建筑物所需承受的风荷载也会有所不同。
例如，住宅建筑和工业建筑所需承受的风荷载是不同的。
因此，在进行风荷载计算时，需要根据建筑物的具体使用功能和重要等级进行修正计算，以得到准确的风荷载数值。
综上所述，风荷载的计算涉及多个因素，需要综合考虑多个方面的影响因素，以得到准确的风荷载数值。
只有在风荷载计算准确的基础上，才能保证建筑物的结构安全性和稳定性，为建筑设计提供可靠的依据。
希望本文所介绍的风荷载计算方法能够对工程师和设计师在实际工作中有所帮助，确保建筑物的安全性和稳定性。
风荷载计算方法
风荷载计算方法风荷载计算方法是针对建筑物在面临自然环境中风的影响时所采用的一种计算方法。
在该方法中，需要考虑到建筑物的形状、结构、高度以及环境中风的速度、方向和形态等因素。
在风荷载计算方法中，风是建筑物需要面临的最重要的自然环境因素之一。
建筑物所受到的风荷载是由风对建筑物表面造成的压力和力矩所引起的。
风的速度、方向和形态均会影响到建筑物所受到的风荷载大小和方向。
因此，在进行风荷载计算时，需要考虑到建筑物的形状、结构和高度等因素，同时也需要确定环境中的风速梯度和风向等影响因素。
主要的风荷载计算方法有几种，其中一般都是依据建筑物的形状和所处的环境来确定的。
以下是三种主要的风荷载计算方法：1.平面上的压力系数法平面上的压力系数法是通过建筑物平面面积所受风压力系数的计算，来得出建筑物所受到的风荷载大小和方向。
该方法适用于规则形状的建筑，如长方形、正方形等。
在计算过程中，需要确定压力系数和风速，然后通过计算可以得出风荷载。
2.体型系数法体型系数法是通过建筑物在统一比例下的实物模型，来计算建筑物所受到的风荷载。
该方法适用于比较规则的建筑物，如楼房、塔等。
在计算过程中，需要确定建筑物在实物模型上的体型系数和风速，通过计算可以得出建筑物所受到的风荷载大小和方向。
3.数值模拟法数值模拟法是通过建筑物的复杂形状和结构，通过计算机对空气流动的模拟以得出建筑物所受到的风荷载。
该方法适用于比较复杂的建筑物，如立交桥、大型建筑等。
在计算中，需要先对建筑物进行数字化建模，然后通过数值模拟来得出建筑物所受到的风荷载大小和方向。
在进行风荷载计算时，需要注意将其纳入到结构设计和校核中，以确保建筑物的结构强度和安全性。
同时，也需要根据不同地区的气象环境和风场要素，对风荷载的计算方法进行相应的修正和调整。
5-风荷载计算
5 风荷载计算5.1 风荷载标准值主体结构计算时，为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载替代，垂直于建筑物表面的风荷载标注值按公式5-1计算。
0k z s z ωβμμω⋅⋅⋅= （5-1）式中：k ω——风荷载标准值；s μ——风荷载体型系数；z μ——风压高度变化系数；0ω——基本风压值，本设计中的基本风压取30.00=ω； z β——高度z 处的风振系数；根据《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）第8.2.1条规定：地面粗糙度可分为四类：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；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。
本设计中地面粗糙度取C 类。
高度z 处的风振系数z β的计算式见公式5-2。
1zz z ξνϕβμ=+（5-2）ξ——脉动增大系数；ν——脉动影响系数；z ϕ——振型系数；z μ——风压高度变化系数。
根据《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）第8.3节可知：对于框架结构的基本自振周期可以近似按照()10.08~0.10T n n =（n 为建筑层数）估算，应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响,本设计中自振周期取10.090.0960.54T n s ==⨯=，经过计算，21200.300.54=0.087T ω=⨯。
风载体型系数由《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）第8.3节续表8.3.1可以查得：8.0=s μ（迎风面）和5.0-=s μ（背风面）。
根据《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）第8.4.1条规定：当结构基本自振周期s T 25.0≥时，以及对于高度超过30m 且高宽比大于1. 5 的高柔房屋，由风引起的结构振动比较明显，而且随着结构自振周期的增长，风振也随之增强。
因此在设计中应考虑风振的影响，而且原则上还应考虑多个振型的影响。
等长双悬臂梁等效风荷载实用计算方法
Ａ ｓｒｃ ： ｅ ｕ ｉ ｎｔｅ ａｔ ｕ ｒ ｓ ｅ ｆ ｎ ａ ｎ ｅ ｎ ａ ｉ ｎｄ ｕ ｌ ｃｎ ｉｖｒ ｒ ｅ ａｅ ｅｎ ｂ ｔ ｔＦ ｗ ｓ ｄｅ ｏ ｒｉ ｌ ｓ ｂ ｌ ｃｄｗｉｄｌ ｄ ｇｏ ｏ ｂｅ ａ ｔｅｅ 地 ｓ ｈｖ ｅ ａ ｔ ｓ ｈ ｐ ｃ ａ ｉｕ ｏ ｕ ａ ｏ ｎ ｌ ｂ ｂ ｍ ｄ ｉ ｒｔｒ ｔｏ ｆ ａｃｌ ｉ ｈ ｑ ｉ ｌ ｔ ｔｔ ｎ ｄ ｎｄ ｕ ｌ ｃｎｉ ｖｒ ｒ ｇ ｓｓ ｅ ａ ｅｉ ｌｅａｕｅ Ａ ｍｅｈ ｄｏ ｌ ａ ｎ ｔｅ ｕｖ ｅ ａｉ ｗｉ ｌ ｓ ｏ ｂｅ ａ ｔｅ ｅ ｉ ｅ — ｎ ｔ ｓ ｃ ｕ ｔｇ ｅ ａｎｓ ｃ ｄ ｏ ｏ ａ ｌ ｂ ｄ ｉｄ
刘 志 刚 ，陈艾 荣
（ 济 太 学 土 木 工 程 防灾 国家 重点 实 验 室 ， 海 同 上 ２０ ９ ００ ２
摘要 ： 一些 桥 梁 在 双悬 臂施 工 状态 下 的 等 效 风荷 载 问题 比较 特 殊 ． 往 的 文 献 对 其 讨论 很 少 对 这种 情 况 下 等 效 以
风荷载的计算方法进行 了研究 ， 绐出了茼洁的实用 计算 公式 实例分析和 比较 表明 ， 绐出的实用计算公 式具有很 好 的精度 ， 元需 查阅图表和插值 ， 适于工程应用 ． 可为我国正在缩写 的桥梁抗风设计规范提供参考 并
ｒ ｐ ｎ ｅ ；ｒ ｓ ｎａ ｔｒｓ ｎ ｅ ｓ ｅ ｏ ｓ ｓ ｅ ｏ ｎ ｅ￣ ｓ ｓ
近地 自然 风 ， 特别 是 阵风 总是呈 现 出某 种程度 的紊流 特性 ， 它在结 构上 引起 的脉 动风 荷载一 般 随时 间 和空间 发生不 规则 的变 化 ， 一种宽 带 随机过 程 ， 大小 和分 布形 式 在不 停 地 发生 变 化 ， 动风 荷 载 某一 是 其 脉 种可能 的大小 和分 布形式 可 能引起结 构 响应 Ａ（ 如结构上 某点 的位 移 、 一截 面 的弯矩 等 ） 某 的最大值 ， 而脉 动风荷载 另一 种可 能 的大 小和 分 布形 式则 引起 了结构 响应 Ｂ的最 大值 ， 一般 来 说 这两种 情 况对应 的风荷 载的大小 和分 布形式 是不 同的． 于设计 的等效风荷 载应 能重 现结构 某一 响应可 能发 生 的最大值 ， 正是 用 这
基于稳定等效的覆雪屋盖静力风荷载计算方法
Ｓｔ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ－ Ｂａ ｓ ｅ ｄ Ｅｑ ｕ ｉ ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ Ｗ ｉ ｎ ｄ Ｌｏ ａ ｄｓ ｏ ｎ Ｌａ ｒ ｇ ｅ － Ｓ ｐ ａ ｎ Ｓ ｎｏ ｗｙ Ｒｏ ｏ ｆ ｓ
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ２ ５ ８ — ２ ７ ２ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ４． ０ ０ ０ ８
基 于稳 定 等 效 的覆 雪屋 盖 静 力风 荷 载 计 算 方 法
黄友钦 ， 林俊宏 ， 岳启哲 ， 傅继 阳
（ １ ．广州 大学广州市结构安全与健康监测重点实验 室 ， 广东 广 州 ５ １ ０ ０ ０ ６ ； ２ ． 广州大 学广东省结构 安全与健 康
ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ Ｂｕ ｄ ｉ ａ ｎ ｓ ｋ ｙ — Ｒｏ ｔ ｈ ｃ ｉｔ ｒ ｅ ｉｏ ｒ ｎ． Ｔｈ ｅ ｎ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｔ ａ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ — ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｅ ｑ ｕ ｉ ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｗｉ ｎ ｄ ｌ ｏ ａ ｄｓ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｉｎｇ ｒ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｕ ｓ ｔ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ．Ｆｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｙ ｒ ｉ ｓ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ — ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｉｃ ｒ ａ ｌ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｈ ｅ ｌ １ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｈｓ
等效风荷载计算方法总结
等效静力风荷载的物理意义从风洞试验获取屋面风荷载气动力信息，到得到结构的风振响应整个过程来看，计算过程中涉及到风洞试验和随机振动分析等复杂过程，不易为工程设计人员所掌握，因此迫切需要研究简便的建筑结构抗风设计方法。
等效静力风荷载理论就是在这一背景下提出的。
其基本思想是将脉动风的动力效应以其等效的静力形式表达出来，从而将复杂的动力分析问题转化为易于被设计人员所接受的静力分析问题。
等效静力风荷载是联系风工程研究和结构设计的纽带[3]，是结构抗风设计理论的核心内容，近年来一直是结构风工程师研究的热点之一。
等效静力风荷载的物理意义可以用单自由度体系的简谐振动来说明[45, 108]。
图1.3 气动力作用下的单自由度体系对如图1.3的单自由度体系，在气动力()Pt 作用下的振动方程为：()mx cx kx P t ++= (1.4.1)考虑粘滞阻尼系统，则振动方程可简化为：()()()200222P t x f x f x mξππ++=(1.4.2)式中0f =为该系统的自振频率，ξ=为振动系统的临界阻尼比。
假设气动力为频率为f 的简谐荷载，即()20i ft P t F e π=，那么其稳态响应为：()()()2020012i ft F kx t e f f i f f πξ=-+⋅ (1.4.3)进一步化简有：()()2i ft x t Ae πψ-= (1.4.4)其中A =，()0202arctan1f f f f ξψ=-，A 为振幅，ψ为气动力和位移响应之间的相位角。
现在假设该系统在某静力F 作用下产生幅值为A 的静力响应，那么该静力应该为：F kA ==(1.4.5)如果不考虑相位关系，静力F 与简谐气动力()P t 将产生一致的幅值响应，则这两种荷载之间存在一种“等效”的关系，那么F 可以称为()Pt 的“等效静力风荷载”。
从上面这个简单的实例可以很清楚的体会到，所谓等效静力风荷载是指这样一种静力荷载，当把它作用于结构上时，其在结构上产生的静力响应（不仅指代位移响应，也包括内力响应等）与外加气动力荷载产生的动力响应最大幅值是完全相等的。
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等效静力风荷载的物理意义从风洞试验获取屋面风荷载气动力信息，到得到结构的风振响应整个过程来看，计算过程中涉及到风洞试验和随机振动分析等复杂过程，不易为工程设计人员所掌握，因此迫切需要研究简便的建筑结构抗风设计方法。
等效静力风荷载理论就是在这一背景下提出的。
其基本思想是将脉动风的动力效应以其等效的静力形式表达出来，从而将复杂的动力分析问题转化为易于被设计人员所接受的静力分析问题。
等效静力风荷载是联系风工程研究和结构设计的纽带[3]，是结构抗风设计理论的核心内容，近年来一直是结构风工程师研究的热点之一。
等效静力风荷载的物理意义可以用单自由度体系的简谐振动来说明[45, 108]。
图1.3 气动力作用下的单自由度体系对如图1.3的单自由度体系，在气动力()Pt 作用下的振动方程为： ()mxcxkx P t ++= (1.4.1) 考虑粘滞阻尼系统，则振动方程可简化为：()()()200222P t xf x f x mξππ++=(1.4.2)式中0f =为该系统的自振频率，ξ=假设气动力为频率为f 的简谐荷载，即()20i ft Pt F e π=，那么其稳态响应为：()()()202012i ft F kx t e f f i f f πξ=-+⋅ (1.4.3)进一步化简有：()()2i ft x t Ae πψ-= (1.4.4)其中A =，()0202arctan1f f f f ξψ=-，A 为振幅，ψ为气动力和位移响应之间的相位角。
现在假设该系统在某静力F 作用下产生幅值为A 的静力响应，那么该静力应该为：F kA ==(1.4.5)如果不考虑相位关系，静力F 与简谐气动力()P t 将产生一致的幅值响应，则这两种荷载之间存在一种“等效”的关系，那么F 可以称为()Pt 的“等效静力风荷载”。
从上面这个简单的实例可以很清楚的体会到，所谓等效静力风荷载是指这样一种静力荷载，当把它作用于结构上时，其在结构上产生的静力响应（不仅指代位移响应，也包括内力响应等）与外加气动力荷载产生的动力响应最大幅值是完全相等的。
本文中，将动力响应的最大幅值称为峰值响应，或目标响应。
等效静力风荷载理论的提出和发展等效静力风荷载（Equivalent static wind loading, ESWL ）理论研究始于高层、高耸结构。
1967年，A.G. Davenport 率先引入随机振动理论，建立了结构抖振响应分析的理论框架，并借助阵风荷载因子（Gust Loading Factor, GLF ）这一概念将复杂的动力分析问题转化为易于被设计者接受的静力分析问题，从而开创了等效静风荷载理论研究的先河[109]。
其后，先后有很多学者进行过等效静力风荷载的探讨，并且提出了多种计算方法，但大多是针对高层结构而提出的一系列改进措施[108,110-119]。
上世纪九十年代，Kasperski （1992）在研究低矮房屋的等效静力风荷载时，重新审视了阵风荷载因子法的不足，提出了适用于刚性屋面的荷载—响应相关（Load-Response-Correlation, LRC ）法[120, 121]，用于计算其背景等效静力风荷载。
LRC 法的提出和发展，使得等效静力风荷载的物理概念更加清晰。
随后，LRC 法被广泛的应用于大跨度屋盖结构等效静力风荷载的计算[71, 96]。
LRC 法的优点是，它利用荷载和响应之间的相关系数来确定等效静力风荷载，这使得求得的等效静力风荷载是实际可能发生的。
在LRC 法的基础上，Holmes 等人（1996, 1999）建议采用LRC 法和等效风振惯性力相结合的办法来表示等效静力风荷载，并且给出了平均风荷载、背景风荷载以及代表多阶共振分量的惯性风荷载一起组合的等效静力风荷载形式[122] （或称为三分量组合形式）。
之后，不断有学者对三分量法提出改进和完善[2, 6, 7, 45, 97-105, 107]。
到目前为止，已经出现多种静力等效方法，下面详细介绍几种主要的方法。
1.4.2.1 阵风荷载因子（GLF ）法Davenport （1967）引入“阵风荷载因子”（Gust Loading Factor, GLF ）来考虑脉动风荷载对结构响应的放大[109]，这种简单可行的方法得到发展并运用到实际工程中，成为制定高层建筑风荷载规范的主要依据。
阵风荷载因子法定义峰值响应与平均响应之比——“阵风荷载因子”G 来表征结构对脉动荷载的放大作用。
作用在结构上以某个响应等效的静力等效风荷载可用下式计算，()()()ˆpz G z p z = (1.4.6) 式中，()p z 为平均风荷载，阵风荷载因子()G z 由下式确定:()()()ˆr z G z r z = (1.4.7)其中()ˆrz 表示峰值响应，()r z 为平均响应。
()ˆrz 可以表示为： ()()()ˆr rz r z g z σ=+ (1.4.8) 其中g 为峰值因子，()r z σ为计算得到的某个响应的均方根值。
将（1.4.8）代入（1.4.7），得到()()()1r z G z g r z σ=+ (1.4.9)利用阵风荷载因子法来表示静力等效风荷载简单方便，因而在近年来的大跨度屋盖结构抗风研究中应用也很广泛。
目前对封闭平屋盖等效静力风荷载的研究一般都采用了阵风荷载因子法。
例如Marukawa （1993）针对来流紊流度、屋盖的几何特性和梁的结构特性为阵风荷载因子提供了经验公式[123]。
Ueda （1994）采用同步测压技术研究了梁柱框架结构平屋盖的风振响应[124]，特别研究了来流紊流对风荷载的影响，提供了比文献[123]更详尽的阵风荷载因子表达形式。
Uematsu 根据封闭平坦矩形屋盖的结构形式，把平坦矩形屋盖分为主次梁体系屋盖和空间整体体系屋盖两大类，前者由互相平行的主梁作为承重结构，主梁之间通过次梁连接，结构振型为主梁在竖向的振动，第一阶振型可以用一维的正弦曲线描述；而后者为空间网架，在风荷载作用下屋面发生类似弹性板的竖向振动，振型可以用两个正弦曲线的乘积形式描述。
Uematsu （1997）对不同跨高比的第一类平屋盖在不同流场中进行了刚性模型试验[125]，用第一阶模态力计算了主梁的动力反应，发现靠近屋盖边缘的主梁最大风振反应发生在风向垂直于梁轴线的情况；而位于屋盖中央的主梁其最大风振反应发生在来流平行于梁轴线的情况。
根据这个规律对第一阶模态力推导的梁阵风荷载因子公式进行了简化， 提出了适合工程运用的经验公式， 其中考虑了紊流度、 结构跨高比、 主梁位置等因素。
Uematsu （1996，1997）还研究了第二类平坦矩形屋盖[126, 127]，研究方法与第一类矩形平屋盖基本相同。
由于其振动形式与第一类矩形平屋盖不同，所以最不利的工况为来流垂直于屋盖边缘的情况。
对阵风荷载因子的研究表明，当折减频率比较小时，阵风响应因子受结构跨高比的影响较大，并且此时的等效风荷载比按准定常方法得到的风荷载要大很多。
Uematsu （1999）采用类似平坦矩形屋盖的方法进一步研究了圆形平屋盖的风振响应[83]。
文中用考虑第一阶模态的阵风荷载因子经验公式（包含了高跨比及来流紊流的影响）计算了几个圆形平屋盖的位移及弯矩，发现计算结果与时程分析结果吻合得很好。
Uematsu 的方法优点在于计算简便、快捷，但仅考虑了一阶模态的贡献，忽略了高阶振型的影响。
阵风荷载因子法同样被用于结构外形相对复杂的大跨度屋盖结构[128]。
尽管阵风荷载因子法使用很简单，但有很大的局限性。
从式（1.4.6）可知，该方法给出的静力等效风荷载是与平均风荷载同分布的。
由于大跨度屋盖结构各响应的阵风响应因子常常差别很大，就可能导致某响应对应静力等效风荷载作用下的该响应大小，并不是所有静力等效风荷载作用下的最大响应，这样易导致设计人员的误解。
另外，如果结构的平均响应（荷载）为零时，GLF 法给出的阵风荷载因子将会出现无穷大（零）的情况[6]。
1.4.2.2 惯性风荷载（IWL ）法实际上，保证控制点响应等效的静风荷载分布形式存在无穷多个，Davenport 提出的GLF 法及其改进方法都是假定等效静力风荷载的分布形式同平均风荷载，并没有体现响应出现极值时结构真实的最不利荷载分布。
惯性风荷载（IWL ）法[129-134]从结构动力方程出发研究等效静力风荷载的分布，认为脉动风对应的等效静力风荷载可以用结构的惯性力表示，其分布形式是真实的最不利荷载分布。
其主要思想是：如果结构第j 阶振型()j z φ在结构上的模态坐标标准差为j σ，则相应于该振型的惯性力为()()2j j j mz z ωσφ[135]。
下面证明在惯性力()()2j j j mz z ωσφ作用下结构产生的响应为()j j z σφ。
在此惯性力下的广义力为（因振型对质量的正交性，其它阶振型的广义力均为零），()()()20Lj j j j z m z z dz φωσφ⎰=2*j j j M ωσ (1.4.10)而在此广义力作用下的广义模态坐标为，j j j j jK M σωσ=*2*/ (1.4.11)由此可以证明惯性力()()2j j j mz z ωσφ作用下结构产生的相应为()j j z σφ。
惯性风荷载法实际上也是一种阵风荷载因子法，只不过其阵风荷载因子由惯性力来表示。
由于中国建筑结构荷载规范GBJ 中采用此方法，因而惯性风荷载法习惯上也称为GBJ 法。
在中国建筑结构荷载规范中，对于主要为第一阶振型起作用的结构（对于多阶模态作用的结构可用相同的方法计算阵风荷载因子），阵风荷载因子（中国规范GBJ9-87称风振系数）为：()()()()21111m z z G z g p z ωσφ=+ (1.4.12)其中1ω为第一阶自振圆频率。
显然，GBJ 法给出的阵风荷载因子与结构的质量分布和动力特性有关，其静力等效风荷载与平均风荷载的分布是不同的，GBJ 法赋予了静力等效风荷载明确的物理意义。
但GBJ 法也有不足，虽然它给出的共振等效风荷载和响应与实际值是相同的，但背景等效风荷载和其它响应则与实际情况不同，另外GBJ 法无法处理多模态的耦合情况，因而不适用于大跨度屋盖结构。
类似于GLF 法，如果结构的平均荷载为零时，GBJ 法给出的风振系数也将会出现无穷大的情况。
阵风荷载因子法和惯性风荷载法都用阵风荷载因子来反映总等效风荷载和平均风荷载之间的关系；不同之处在于对阵风荷载因子的计算，前者认为阵风荷载因子等于动力响应与平均响应的比值，而后者则将风振惯性力与平均风荷载的比值作为阵风因子来反映风荷载的脉动放大作用。
以上根据“阵风荷载因子”思想提出的静力等效风荷载方法写入了许多国家的高层建筑结构抗风规范。