《荷載及組合1風(fēng)》ppt課件

1、高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 任課教師：王萱任課教師：王萱高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 步驟一：構(gòu)造布置步驟一：構(gòu)造布置步驟二：截面初選步驟二：截面初選步驟三：聚集荷載及荷載計(jì)算步驟三：聚集荷載及荷載計(jì)算豎向恒荷載豎向恒荷載豎向活荷載豎向活荷載程度風(fēng)荷載程度風(fēng)荷載地震作用地震作用高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 步驟四：內(nèi)力計(jì)算步驟四：內(nèi)力計(jì)算豎向恒荷載作用下內(nèi)力計(jì)算豎向恒荷載作用下內(nèi)力計(jì)算豎向活荷載作用下內(nèi)力計(jì)算豎向活荷載作用下內(nèi)力計(jì)算程度風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算程度風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算地震作用下內(nèi)力計(jì)算地震作用下內(nèi)力計(jì)算步驟六：控制截面及控制截面內(nèi)力調(diào)整步驟六：控制截面及控制截面內(nèi)力調(diào)

2、整梁柱軸線端內(nèi)力調(diào)整至構(gòu)件邊緣端梁柱軸線端內(nèi)力調(diào)整至構(gòu)件邊緣端豎向荷載梁端出現(xiàn)塑鉸產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布豎向荷載梁端出現(xiàn)塑鉸產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布步驟五：側(cè)移驗(yàn)算步驟五：側(cè)移驗(yàn)算側(cè)移不滿足要求回到步驟一側(cè)移不滿足要求回到步驟一高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 步驟七：內(nèi)力組合、確定最不利內(nèi)力步驟七：內(nèi)力組合、確定最不利內(nèi)力梁柱軸線端內(nèi)力調(diào)整至構(gòu)件邊緣端梁柱軸線端內(nèi)力調(diào)整至構(gòu)件邊緣端豎向荷載梁端出現(xiàn)塑鉸產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布豎向荷載梁端出現(xiàn)塑鉸產(chǎn)生的塑性內(nèi)力重分布步驟八：截面尺寸驗(yàn)算步驟八：截面尺寸驗(yàn)算步驟九：延性設(shè)計(jì)調(diào)整步驟九：延性設(shè)計(jì)調(diào)整步驟十：抗彎承載力計(jì)算步驟十：抗彎承載力計(jì)算步驟十一：抗剪承

3、載力計(jì)算步驟十一：抗剪承載力計(jì)算步驟十二：構(gòu)造要求步驟十二：構(gòu)造要求高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 建筑構(gòu)造上作用類型 荷載作用 其它非荷載作用：溫度、根底沉降等設(shè)計(jì)原那么 簡(jiǎn)化計(jì)算方法 抗震設(shè)計(jì)原那么滿足：承載才干極限形狀滿足：承載才干極限形狀 正常運(yùn)用極限形狀正常運(yùn)用極限形狀高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 荷載作用恒荷載 構(gòu)造構(gòu)件分量梁、板、拄、墻、支撐等 非構(gòu)造構(gòu)件分量抹灰、飾面資料、吊頂?shù)然詈奢d 樓面活荷載 屋面活荷載 雪荷載 風(fēng)荷載其它非荷載作用 地震作用 溫度作用混凝土收縮徐變等高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 (GB50009-2001)高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 一、

4、恒荷載永久荷載構(gòu)造自重、附加永久荷載一、恒荷載永久荷載構(gòu)造自重、附加永久荷載 隔墻、裝飾、設(shè)備管道等規(guī)范附錄隔墻、裝飾、設(shè)備管道等規(guī)范附錄A A規(guī)范值規(guī)范值= =？常用資料容重常用資料容重鋼筋混凝土：鋼筋混凝土：25kN/m3 25kN/m3 鋼材：鋼材： 78.5kN/m3 78.5kN/m3 水泥砂漿：水泥砂漿：20kN/m3 20kN/m3 玻璃：玻璃：25.6kN/m3 25.6kN/m3 (GB50009-2001)高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 二、活荷載可變荷載 樓面活荷載、雪荷載、直升飛機(jī)自重 施工活荷載普通取1.01.5 kN/m2 荷載規(guī)范：GB500092001 多層：

5、應(yīng)思索活荷載不利分布高層：普通不思索，活荷載相對(duì)小，程度荷載引起內(nèi)力大。 假設(shè)活荷載較大，按滿布法計(jì)算的框架梁跨中彎矩乘1.11.2系數(shù)； 或思索活荷載不利分布。單位面積豎向荷載分量閱歷值 框架、框架剪力墻構(gòu)造體系：1214 kN/m2 剪力墻、筒體構(gòu)造體系：1416 kN/m2 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 ？求構(gòu)造的豎向荷載,即樓面或屋面荷載如何傳送到梁、柱或墻高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 廣州大道南一棟五層廠房近1000平方米的2塊鐵皮被卷起后砸中附近五金廠，100多名工人僥幸逃

6、過(guò)大難 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 風(fēng)荷載：風(fēng)荷載：空氣流動(dòng)構(gòu)成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，空氣流動(dòng)構(gòu)成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，在建筑物外表產(chǎn)生壓力或吸力。在建筑物外表產(chǎn)生壓力或吸力。風(fēng)的大小與風(fēng)的大小與1 1近地風(fēng)的性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向有關(guān)近地風(fēng)的性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向有關(guān)2 2建筑物所在地的地藐及周圍環(huán)境建筑物所在地的地藐及周圍環(huán)境3 3建筑本身的高度、外形以及建筑本身的高度、外形以及 外表情況有關(guān)外表情況有關(guān)高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 風(fēng)對(duì)高層建筑構(gòu)造有如下的特點(diǎn) 風(fēng)力作用與建筑物外形有直接關(guān)系，圓形與正方形遭到的風(fēng)力較合理. 風(fēng)力遭到建筑物周圍環(huán)境影響較大，處于高層建筑群中的高層建筑，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)受力

7、更為不利的情況 風(fēng)力作器具有靜力、動(dòng)力兩重性質(zhì)。 風(fēng)力在建筑物外表的分布很不均勻，在角區(qū)和建筑物內(nèi)收的部分區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生較大的風(fēng)力。 與地震作用相比，風(fēng)力作用繼續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，其作用更接近于靜力，但建筑物的運(yùn)用期限出現(xiàn)較大風(fēng)力的次數(shù)較多。 由于有較長(zhǎng)期的氣候觀測(cè)，大風(fēng)的重現(xiàn)期很短，所以風(fēng)力大小的估計(jì)比地震作用大小的估計(jì)較為可靠。而且抗風(fēng)設(shè)計(jì)具有較大的可靠性。高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 一、概念：空氣流動(dòng)構(gòu)成風(fēng)近地風(fēng)起主要作用一、概念：空氣流動(dòng)構(gòu)成風(fēng)近地風(fēng)起主要作用 迎風(fēng)面：壓力迎風(fēng)面：壓力 背風(fēng)面：吸力背風(fēng)面：吸力 風(fēng)毀事故：橋梁風(fēng)毀事故：橋梁 高層高層少，部分破壞多玻璃少，部分破壞多玻璃 挺

8、拔挺拔有有二、風(fēng)荷載規(guī)范值計(jì)算公式二、風(fēng)荷載規(guī)范值計(jì)算公式 隨機(jī)性隨機(jī)性按照統(tǒng)計(jì)規(guī)律歸納出風(fēng)荷載規(guī)范值計(jì)算公式按照統(tǒng)計(jì)規(guī)律歸納出風(fēng)荷載規(guī)范值計(jì)算公式 當(dāng)計(jì)算主要承重構(gòu)造時(shí)當(dāng)計(jì)算主要承重構(gòu)造時(shí) 當(dāng)計(jì)算圍護(hù)構(gòu)造時(shí)當(dāng)計(jì)算圍護(hù)構(gòu)造時(shí) wk- wk-風(fēng)荷載規(guī)范值風(fēng)荷載規(guī)范值kN/m2kN/m2gz-gz-高度高度Z Z處的陣風(fēng)系數(shù)處的陣風(fēng)系數(shù). .0wwzszk：01wwzsgzk高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 三、風(fēng)荷載的計(jì)算三、風(fēng)荷載的計(jì)算 ( (一一) )根本風(fēng)壓根本風(fēng)壓空闊平坦地面、距地空闊平坦地面、距地10m10m、5050年一遇、年一遇、10min10min平均最大風(fēng)速平均最大風(fēng)速計(jì)算。計(jì)

9、算。0202001600/1210：空氣密度：空氣密度詳細(xì)查閱：荷載規(guī)范附錄詳細(xì)查閱：荷載規(guī)范附錄D D，不小于，不小于0.3kN/m20.3kN/m2闡明：闡明：普通高層建筑思索普通高層建筑思索5050年一遇；年一遇；特別重要或者有特殊要求的高層建筑思索特別重要或者有特殊要求的高層建筑思索100100年一遇。年一遇。6060米以上米以上kN/m2高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 三、風(fēng)荷載的計(jì)算三、風(fēng)荷載的計(jì)算 ( (一一) )根本風(fēng)壓根本風(fēng)壓空闊平坦地面、距地空闊平坦地面、距地10m10m、5050年一遇、年一遇、10min10min平均最大風(fēng)速平均最大風(fēng)速計(jì)算。計(jì)算。0202001600

10、/1210：空氣密度：空氣密度課后查閱：濟(jì)南課后查閱：濟(jì)南1010年、年、5050年、年、100100年一遇的根本風(fēng)壓？年一遇的根本風(fēng)壓？kN/m2高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 二風(fēng)荷載體型系數(shù)二風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)對(duì)建筑外表的作用力并不等于根本風(fēng)壓值，而是隨建筑物的風(fēng)對(duì)建筑外表的作用力并不等于根本風(fēng)壓值，而是隨建筑物的體型、尺度、外表位置等而改動(dòng)，其大小由實(shí)測(cè)或風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)確定體型、尺度、外表位置等而改動(dòng)，其大小由實(shí)測(cè)或風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)確定 = =垂直于建筑外表的平均風(fēng)作用力垂直于建筑外表的平均風(fēng)作用力/ /根本風(fēng)壓值根本風(fēng)壓值 ss高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 二風(fēng)荷載體型系數(shù)二風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)對(duì)

11、建筑外表的作用力并不等于根本風(fēng)壓值，而是隨建筑物的風(fēng)對(duì)建筑外表的作用力并不等于根本風(fēng)壓值，而是隨建筑物的體型、尺度、外表位置等而改動(dòng)，其大小由實(shí)測(cè)或風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)確定體型、尺度、外表位置等而改動(dòng)，其大小由實(shí)測(cè)或風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)確定 = =垂直于建筑外表的平均風(fēng)作用力垂直于建筑外表的平均風(fēng)作用力/ /根本風(fēng)壓值根本風(fēng)壓值 ss壓力為正號(hào)壓力為正號(hào) 吸力為負(fù)號(hào)吸力為負(fù)號(hào)高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 典型風(fēng)荷載體型系數(shù)舉例典型風(fēng)荷載體型系數(shù)舉例高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 典型風(fēng)荷載體型系數(shù)舉例典型風(fēng)荷載體型系數(shù)舉例高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 部分風(fēng)壓體型系數(shù)：部分風(fēng)壓體型系數(shù)：正壓區(qū)：同上取法正壓

12、區(qū)：同上取法負(fù)壓區(qū)：負(fù)壓區(qū)： 墻面：墻面：-1.0-1.0 墻角邊：墻角邊：-1.8-1.8 屋面部分部位周邊和屋面坡度大于屋面部分部位周邊和屋面坡度大于100100的屋脊部位：的屋脊部位：-2.2-2.2 檐口、雨篷、遮陽(yáng)板等突出構(gòu)件：檐口、雨篷、遮陽(yáng)板等突出構(gòu)件：-2.0 -2.0 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 三風(fēng)壓高度變化系數(shù)三風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)該根據(jù)地面粗糙度類別確定風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)該根據(jù)地面粗糙度類別確定 地面粗糙度分類：地面粗糙度分類：A A類：近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地域類：近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地域B B類：田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房

13、屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城類：田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)市郊區(qū)C C類：有密集建筑群的城市市區(qū)類：有密集建筑群的城市市區(qū)D D類：有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)類：有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)z高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 ABCD梯度風(fēng)高度不同梯度風(fēng)高度不同高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 梯度風(fēng)高度不同梯度風(fēng)高度不同高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 四風(fēng)振系數(shù)四風(fēng)振系數(shù) ( (高度高度Z Z處風(fēng)振系數(shù)處風(fēng)振系數(shù)) ) Z風(fēng)分為平均風(fēng)即穩(wěn)定風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)常稱陣風(fēng)脈動(dòng)風(fēng)分為平均風(fēng)即穩(wěn)定風(fēng)和脈動(dòng)風(fēng)常稱陣風(fēng)脈動(dòng) 平均風(fēng)平均風(fēng)靜力靜力 脈動(dòng)風(fēng)脈動(dòng)風(fēng)動(dòng)力動(dòng)力高層建筑結(jié)構(gòu)高層

14、建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 四風(fēng)振系數(shù)四風(fēng)振系數(shù) ( (高度高度Z Z處風(fēng)振系數(shù)處風(fēng)振系數(shù)) )與構(gòu)造的自振特性有關(guān)，包括自振周期、振型等，也與構(gòu)造與構(gòu)造的自振特性有關(guān)，包括自振周期、振型等，也與構(gòu)造的高度有關(guān)的高度有關(guān)根本自振周期根本自振周期T1 0.25 T1 0.25 S S工程構(gòu)造，高度大于工程構(gòu)造，高度大于30m30m且高寬且高寬比大于比大于1.51.5的高柔房屋，思索風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)構(gòu)造發(fā)生順風(fēng)向風(fēng)的高柔房屋，思索風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)構(gòu)造發(fā)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響。風(fēng)振計(jì)算按照隨機(jī)振動(dòng)實(shí)際進(jìn)展，構(gòu)造自振周振的影響。風(fēng)振計(jì)算按照隨機(jī)振動(dòng)實(shí)際進(jìn)展，構(gòu)造自振周期按照構(gòu)造動(dòng)力學(xué)計(jì)算期按照構(gòu)造動(dòng)力學(xué)計(jì)算對(duì)于普通懸臂型構(gòu)造，

15、以及高度大于對(duì)于普通懸臂型構(gòu)造，以及高度大于30m30m，高寬比大于，高寬比大于1.51.5且可且可忽略改動(dòng)影響的高層建筑，均可僅思索第一振型的影響，忽略改動(dòng)影響的高層建筑，均可僅思索第一振型的影響，構(gòu)造在構(gòu)造在z z高度處的風(fēng)振系數(shù)高度處的風(fēng)振系數(shù)zz可按下式計(jì)算：可按下式計(jì)算： Z高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 脈動(dòng)增大系數(shù)脈動(dòng)增大系數(shù) 脈動(dòng)影響系數(shù)脈動(dòng)影響系數(shù) 振型系數(shù)振型系數(shù) 風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)ZZZZZ1高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 w0 T120.010.020.040.060.000.60鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)1.471.571.691.771.

16、831.882.042.242.36有填充墻的房屋鋼結(jié)構(gòu)有填充墻的房屋鋼結(jié)構(gòu)1.261.321.391.441.471.501.611.731.81混凝土及砌體結(jié)構(gòu)混凝土及砌體結(jié)構(gòu)31.281.341.38w0T120.801.002.004.006.008.0010.0020.0030.00鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)2.462.532.803.093.283.423.543.914.14有填充墻的房屋鋼結(jié)構(gòu)有填充墻的房屋鋼結(jié)構(gòu)1.881.932.102.302.432.522.602.853.01混凝土及砌體結(jié)構(gòu)混凝土及砌體結(jié)構(gòu)1.421.441.541.65

17、1.721.771.821.962.06注：計(jì)算0T21時(shí)，對(duì)地面粗糙度B類地域可直接代入根本風(fēng)壓，而對(duì)A類、C類和D類地域應(yīng)按當(dāng)?shù)氐母撅L(fēng)壓分別乘以1.38、O.62和0.32后代入。高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 可由構(gòu)造動(dòng)力計(jì)算確定，計(jì)算時(shí)可僅思索受力方向根本振型的影響；可由構(gòu)造動(dòng)力計(jì)算確定，計(jì)算時(shí)可僅思索受力方向根本振型的影響；對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的彎剪型構(gòu)造，也可近似采用振對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的彎剪型構(gòu)造，也可近似采用振型計(jì)算點(diǎn)距室外地面高度型計(jì)算點(diǎn)距室外地面高度Z Z與房屋高度與房屋高度H H的比值替代振型系數(shù)的比值替代振型系數(shù) Z/H Z/H查表查表Z高

18、層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 與房屋總高度、粗糙度類別、與房屋總高度、粗糙度類別、H/BH/B有關(guān)，查表。有關(guān)，查表。高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 構(gòu)造根本自振周期的閱歷公式構(gòu)造根本自振周期的閱歷公式 方法一：方法一： 鋼筋混凝土框架和框剪構(gòu)造：鋼筋混凝土框架和框剪構(gòu)造： 鋼筋混凝土剪力墻構(gòu)造：鋼筋混凝土剪力墻構(gòu)造： H H房屋總高度房屋總高度(m)(m) B B房屋寬度房屋寬度(m)(m) 方法二：方法二： 框架構(gòu)造：框架構(gòu)造：T1T10.080.080.10.1N N 框架剪力墻構(gòu)造：框架剪力墻構(gòu)造： T1 T10.060.060.080.08N N 剪力墻構(gòu)造及筒中筒：剪力墻構(gòu)造及

19、筒中筒： T1 T10.05N0.05N N N房屋層數(shù)房屋層數(shù)32311053. 025. 0BHT3103. 003. 0BHT高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 0wwzszkZZZ1高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 1、求20層混凝土框架構(gòu)造自振周期2、求30層混凝土筒體構(gòu)造自振周期3、求某25層剪力墻構(gòu)造最高點(diǎn)的風(fēng) 振系數(shù)z (地點(diǎn):濟(jì)南市)37.5(m)25(m)H=25375(m)平面圖立面圖此處的風(fēng)壓規(guī)范值此處的風(fēng)壓規(guī)范值wk=?0wwzszk)/(19. 145. 05 . 08 . 05 . 1358. 15 . 0, 8 . 02mkNwwwkkkss）（背前背前25(m)

20、高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 1.T10.080.1 N=1.62S2. T10.05N=1.5(S)3. T10.08N=2S, w0=045kn/m2 , w0T12=18 0.621.8=1.116358. 15 . 1137. 0,45. 1ZZZ高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 五陣風(fēng)系數(shù)五陣風(fēng)系數(shù) ( (高度高度Z Z處陣風(fēng)系數(shù)處陣風(fēng)系數(shù)) )與高度、地面粗糙度有關(guān)，比與高度、地面粗糙度有關(guān)，比 大。大。 查表查表3-183-18gZz高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 關(guān)于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)關(guān)于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞，是指在一個(gè)管道內(nèi)，用動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)一股速度可控的氣風(fēng)洞，是指在一個(gè)管道內(nèi)，用動(dòng)力設(shè)

21、備驅(qū)動(dòng)一股速度可控的氣流，用以對(duì)模型進(jìn)展空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)的一種設(shè)備。流，用以對(duì)模型進(jìn)展空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)的一種設(shè)備。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)是一種丈量大氣邊境層內(nèi)風(fēng)對(duì)建筑物作用大小的有效風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)是一種丈量大氣邊境層內(nèi)風(fēng)對(duì)建筑物作用大小的有效手段；摩天大樓能夠呵斥很強(qiáng)的地面風(fēng)，對(duì)行人和商店有很大手段；摩天大樓能夠呵斥很強(qiáng)的地面風(fēng)，對(duì)行人和商店有很大的影響；當(dāng)附近還有別的高層建筑時(shí)，群體效應(yīng)對(duì)建筑物和建的影響；當(dāng)附近還有別的高層建筑時(shí)，群體效應(yīng)對(duì)建筑物和建筑物之間的通道也會(huì)呵斥危害，這些都可以經(jīng)過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)得到筑物之間的通道也會(huì)呵斥危害，這些都可以經(jīng)過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)得到對(duì)設(shè)計(jì)有用的數(shù)據(jù)。對(duì)設(shè)計(jì)有用的數(shù)據(jù)。最常見(jiàn)的是低速風(fēng)洞。普通來(lái)

22、說(shuō)，風(fēng)洞尺寸到達(dá)寬為最常見(jiàn)的是低速風(fēng)洞。普通來(lái)說(shuō)，風(fēng)洞尺寸到達(dá)寬為24m、高為高為23m、長(zhǎng)為、長(zhǎng)為530m時(shí)可滿足要求。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)必需有專時(shí)可滿足要求。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)必需有專門的風(fēng)洞設(shè)備，模型制造也有特殊要求，量測(cè)設(shè)備和儀器也是門的風(fēng)洞設(shè)備，模型制造也有特殊要求，量測(cè)設(shè)備和儀器也是專門的。專門的。高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 剛性壓力模型氣動(dòng)彈性模型剛性高頻力平衡模型高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 此模型最常用，建筑模型的比例大約1：3001：500，普通采用有機(jī)玻璃資料，建筑模型本身、周圍建筑物模型、以及地形都應(yīng)與實(shí)物類似，與風(fēng)洞流動(dòng)有明顯關(guān)系的特征如建筑外形、突出部分都應(yīng)在模型中正確模擬。

23、模型上布置大量直徑為1.5mm的測(cè)壓孔，有時(shí)多達(dá)500700個(gè)，在孔內(nèi)安裝壓力傳感器，實(shí)驗(yàn)時(shí)可量測(cè)各部分外表上的部分壓力或吸引，傳感器輸出電信號(hào)，經(jīng)過(guò)采集數(shù)據(jù)儀器自動(dòng)掃描記錄并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，有計(jì)算機(jī)處置數(shù)據(jù)，從而得到構(gòu)造的平均壓力和動(dòng)搖壓力的量測(cè)值。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)一次需繼續(xù)60s左右，相應(yīng)時(shí)間為1h。 這種模型是目前在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用最多的模型，主要是量測(cè)建筑物外表的風(fēng)壓力吸力，以確定建筑物的風(fēng)荷載，用于構(gòu)造和維護(hù)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。 剛性壓力模型高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 “珠江帆影高層建筑群風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)11高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 此模型那么可更準(zhǔn)確的思索構(gòu)造的柔度和自振頻率、阻尼的影響，因此

24、不僅要求模擬幾何，還要求模擬建筑物的慣性矩、剛度和阻尼特性。對(duì)于高寬比大于5的、需求思索溫馨度的高柔建筑采用這種模型更為適宜。但這類模型的設(shè)計(jì)和制造比較復(fù)雜，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時(shí)間也長(zhǎng)，有時(shí)采用剛性高頻力平衡模型替代。氣動(dòng)彈性模型氣動(dòng)彈性模型高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 該模型是將一個(gè)輕質(zhì)資料的模型固定在高頻反響的力平衡系統(tǒng)上，也可得到風(fēng)產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)，但是它需求有能夠模擬構(gòu)造剛度的基座桿及高頻力平衡系統(tǒng)。剛性高頻力平衡模型剛性高頻力平衡模型高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 ( (六六) )總風(fēng)荷載

25、總風(fēng)荷載各個(gè)外表接受風(fēng)力的合力，沿高度變化的分布荷載各個(gè)外表接受風(fēng)力的合力，沿高度變化的分布荷載 : :建筑物外表法線與風(fēng)作用方向的夾角建筑物外表法線與風(fēng)作用方向的夾角 0 0：風(fēng)力作用方向與建筑外表垂直，風(fēng)壓全部計(jì)算：風(fēng)力作用方向與建筑外表垂直，風(fēng)壓全部計(jì)算 9090：風(fēng)力作用方向與建筑外表平行，風(fēng)壓不算：風(fēng)力作用方向與建筑外表平行，風(fēng)壓不算0 90:0 90:風(fēng)力的分量，留意風(fēng)力分解時(shí)區(qū)別風(fēng)力為壓力或風(fēng)力的分量，留意風(fēng)力分解時(shí)區(qū)別風(fēng)力為壓力或吸力吸力例題例題2-12-1)coscos(1110nnSnSZZzBBWkN/m高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 ( (六六) )總風(fēng)荷載總風(fēng)荷載各

26、個(gè)外表接受風(fēng)力的合力，沿高度變化的分布荷載各個(gè)外表接受風(fēng)力的合力，沿高度變化的分布荷載iZZinnsnsZZZhWPBBW)coscos(1110winds= +0.8s=-0.6s=-0.6S S 壓力為壓力為“+“+ 拉力為拉力為“ B44=900s=-0.6s=-0.62 =900B11=03=00B3B2 zWZkN/mkNs=-0.5s=-0.5hi高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 3-1高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 pizPzp3zp2zp1z高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 pizpz高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 某某4 4層混凝土框架住

27、宅樓，平面圖和立面圖如下圖，建立地層混凝土框架住宅樓，平面圖和立面圖如下圖，建立地點(diǎn)某市區(qū)點(diǎn)某市區(qū)w0=0.5kN/m2w0=0.5kN/m2 ，場(chǎng)地粗糙度，場(chǎng)地粗糙度C C類。類。 求各層風(fēng)荷載，根底底面彎矩設(shè)計(jì)值。求各層風(fēng)荷載，根底底面彎矩設(shè)計(jì)值。wind+0.8+0.8-0.6-0.6-0.6-0.624m10.2m3。2H43.212.8(m)3.2-0.5-0.5例題例題3-2高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)荷載荷載 wind+0.8+0.8-0.6-0.6-0.6-0.624m10.2m-0.5-0.5)(32. 0408. 008. 01sNT2風(fēng)振系數(shù)脈動(dòng)增大系數(shù)： 0.62oT12=0.62*0.5*0.322=0.032 系數(shù)0.62為C類場(chǎng)地粗糙度修正系數(shù) 查或書(shū)表3-4，得脈動(dòng)增大系數(shù)=1