風(fēng)荷載計(jì)算算例

1、us3 . 6 .風(fēng)荷載計(jì)算根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb50009-2012 ）規(guī)范，風(fēng)荷載的計(jì)算公式為：uubwwszz0kw =bu u w（8.1.1-1 ）k z s z 0體型系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)振系數(shù)基本風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值體型系數(shù) 根據(jù)建筑平面形狀由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范8.3.1 項(xiàng)次 30，迎風(fēng)面體型系數(shù)0.8 （壓風(fēng)指向建筑物內(nèi)側(cè)），背風(fēng)面-0.5 （吸風(fēng)指向建筑外側(cè)面），側(cè)風(fēng)面-0.7 （吸風(fēng)指向建 筑外側(cè)面）。風(fēng)壓高度變化系數(shù) u 根據(jù)建筑物計(jì)算點(diǎn)離地面高度和地面粗糙度類(lèi)別，按照規(guī)范表z8.2.1 確定。本工程結(jié)構(gòu)頂端高度為 3.0x30+0.6=90.6 米，建筑位于北京市郊區(qū)

2、房屋較稀疏， 由規(guī)范 8.2.1 條地面粗糙度為 b 類(lèi)。由表 8.2.1 高度 90 米和 100 米處的 b 類(lèi)地面粗糙度的風(fēng)壓高度變化系數(shù)分別為 1.93 和 2.00 。則 90.6 米高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)通過(guò)線(xiàn)性插值為：對(duì)于高度大于 30m 且高寬比大于 1.5 的房屋，以及基本自振周期 t1 大于 0.25s 的各種 高聳結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響。 本工程 30 層鋼結(jié)構(gòu)建筑?；局芷诠浪銥?t = (0.100.15)n=3.04.51計(jì)算：s，應(yīng)考慮脈動(dòng)風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)順風(fēng)向風(fēng)振的影響，并由下式bz=1 +2 gi b 1 +r 10 z2（8.4.3 ）式中

3、：g峰值因子，可取 2.5i 10m 高度名義湍流強(qiáng)度，對(duì)應(yīng) abc 和 d 類(lèi)地面粗糙，可分別取 0.12、0.14、0.23 和 100.39；r 脈動(dòng)風(fēng)荷載的共振分量因子bz脈動(dòng)風(fēng)荷載的背景分量因子脈動(dòng)風(fēng)荷載的共振分量因子可按下列公式計(jì)算： 式中：f1結(jié)構(gòu)第 1 階自振頻率（ hz）kw地面粗糙度修正系數(shù)，對(duì)應(yīng) a、b、c 和 d 類(lèi)地面粗糙，可分別取 1.28、1.0、0.54 和0.26；z1結(jié)構(gòu)阻尼比，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)可取 0.01，對(duì)有填充墻的鋼結(jié)構(gòu)房屋可取 0.02，對(duì)鋼筋混凝土及砌體結(jié)構(gòu)可取 0.05，對(duì)其他結(jié)構(gòu)可根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)確定。經(jīng)過(guò) etabs 軟件分析，結(jié)構(gòu)自振周期f =4.6

4、7 s1脈動(dòng)風(fēng)荷載的背景分量因子可按下列規(guī)定確定： 式中：f1( z )結(jié)構(gòu)第 1 階振型系數(shù)h 結(jié)構(gòu)總高度（ m），對(duì)應(yīng) a、b、c 和 d 類(lèi)地面粗糙度， h 的取值分別不能大于 300m 、 350m 、450m 和 550m；rrxz脈動(dòng)風(fēng)荷載水平方向相關(guān)系數(shù)；脈動(dòng)風(fēng)荷載豎向方向相關(guān)系數(shù)；k、a1脈動(dòng)風(fēng)荷載的空間相關(guān)系數(shù)可按下列規(guī)定確定：（1）豎直方向的相關(guān)系數(shù)可按下式計(jì)算：式中：h 結(jié)構(gòu)總高度（ m）；對(duì)應(yīng) a、b、c 和 d 類(lèi)地面粗糙度， h 的取值分別不應(yīng)大于 300m 、 350m 、450m 和 550m；（2） 水平方向相關(guān)系數(shù)可按下式計(jì)算：式中：2b 結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面寬度（

5、m）， b 2 h 。振型系數(shù)f1( z )應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算確定，對(duì)外形、質(zhì)量、剛度沿高度按連續(xù)規(guī)律變化的懸臂型高聳結(jié)構(gòu)及沿高度比較均勻的高層建筑，振型系數(shù)可根據(jù)相對(duì)高度 z/h 按照規(guī)范附 錄 g 確定。本工程風(fēng)荷載計(jì)算不分段，認(rèn)為風(fēng)荷載沿豎向倒三角形分布，沿結(jié)構(gòu)豎向只需計(jì)算頂點(diǎn)風(fēng) 壓，本結(jié)構(gòu)質(zhì)量剛度沿豎向分布比較均勻，其第一振型的參與對(duì)風(fēng)壓脈動(dòng)的影響起著主要的 決定性作用，所以，對(duì)順風(fēng)向響應(yīng)僅考慮第 1 振型的影響。計(jì)算頂點(diǎn)的振型系數(shù)為 z/h=1.0，則f1( z ) =1.0w =bu u w =1.51 (0.8 +0.5) 1.9342 0.45 =1.709 k z s z 0kn/m2由此，確定了該結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 1.709kn/m ，地面風(fēng)荷