風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值V:1.0精細(xì)整理，僅供參考風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值日期：20xx年X月風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值關(guān)于風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)荷載是高層建筑主要側(cè)向荷載之一，結(jié)構(gòu)抗風(fēng)分析（包括荷載，內(nèi)力，位移，加速度等）是高層建筑設(shè)計(jì)計(jì)算的重要因素。

脈動(dòng)風(fēng)和穩(wěn)定風(fēng)風(fēng)荷載在建筑物表面是不均勻的，它具有靜力作用（長(zhǎng)周期哦部分）和動(dòng)力作用（短周期部分）的雙重特點(diǎn)，靜力作用成為穩(wěn)定風(fēng)，動(dòng)力部分就是我們經(jīng)常接觸的脈動(dòng)風(fēng)。脈動(dòng)風(fēng)的作用就是引起高層建筑的振動(dòng)（簡(jiǎn)稱(chēng)風(fēng)振）。以順風(fēng)向這一單一角度來(lái)分析風(fēng)載，我們又常常稱(chēng)靜力穩(wěn)定風(fēng)為平均風(fēng)，稱(chēng)動(dòng)力脈動(dòng)風(fēng)為陣風(fēng)。平均風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的作用相當(dāng)于靜力，只要知道平均風(fēng)的數(shù)值，就可以按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法來(lái)計(jì)算構(gòu)件內(nèi)力。陣風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的作用是動(dòng)力的，結(jié)構(gòu)在脈動(dòng)風(fēng)的作用下將產(chǎn)生風(fēng)振。注意：不管在何種風(fēng)向下，只要是在結(jié)構(gòu)計(jì)算風(fēng)荷載的理論當(dāng)中，脈動(dòng)風(fēng)一定是一種隨機(jī)荷載，所以分析脈動(dòng)風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力作用，不能采用一般確定性的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析方法，而應(yīng)以隨機(jī)振動(dòng)理論和概率統(tǒng)計(jì)法為依據(jù)。從風(fēng)振的性質(zhì)看順風(fēng)向和橫風(fēng)向風(fēng)力順風(fēng)向風(fēng)力分為平均風(fēng)和陣風(fēng)。平均風(fēng)相當(dāng)于靜力，不引起振動(dòng)。陣風(fēng)相當(dāng)于動(dòng)力，引起振動(dòng)但是引起的是一種隨機(jī)振動(dòng)。也就是說(shuō)順風(fēng)向風(fēng)力除了靜風(fēng)就是脈動(dòng)風(fēng)，根本就沒(méi)有周期性風(fēng)力會(huì)引起周期性風(fēng)振，絕對(duì)沒(méi)有，起碼從結(jié)構(gòu)計(jì)算風(fēng)載的理論上順風(fēng)向的風(fēng)力不存在周期性風(fēng)力。橫風(fēng)向，既有周期性振動(dòng)又有隨機(jī)振動(dòng)。換句話說(shuō)就是既有周期性風(fēng)力又有脈動(dòng)風(fēng)。反映在荷載上，它可能是周期性荷載，也可能是隨機(jī)性荷載，隨著雷諾數(shù)的大小而定。有的計(jì)算方法根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)作用的計(jì)算，分為以下三個(gè)不同的方面：（1）對(duì)于順風(fēng)向的平均風(fēng)，采用靜力計(jì)算方法（2）對(duì)于順風(fēng)向的脈動(dòng)風(fēng)，或橫風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)，則應(yīng)按隨機(jī)振動(dòng)理論計(jì)算（3）對(duì)于橫風(fēng)向的周期性風(fēng)力，或引起扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的外扭矩，通常作為穩(wěn)定性荷載，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的表達(dá)可有兩種形式，其一為平均風(fēng)壓加上由脈動(dòng)風(fēng)引起導(dǎo)致結(jié)構(gòu)風(fēng)振的等效風(fēng)壓；另一種為平均風(fēng)壓乘以風(fēng)振系數(shù)。由于在結(jié)構(gòu)的風(fēng)振計(jì)算中，一般往往是第1振型起主要作用，因而我國(guó)與大多數(shù)國(guó)家相同，采用后一種表達(dá)形式，即采用風(fēng)振系數(shù)βz，它綜合考慮了結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)，其中包括風(fēng)速隨時(shí)間、空間的變異性和結(jié)構(gòu)的阻尼特性等因素。WK=βzμsμZW0

W0基本風(fēng)壓

WK

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值

βz

z高度處的風(fēng)振系數(shù)

μs

風(fēng)荷載體型系數(shù)

μZ

風(fēng)壓高度變化系數(shù)基本風(fēng)壓值與風(fēng)速大小有關(guān)?；撅L(fēng)壓W0確定的標(biāo)準(zhǔn)條件務(wù)必記牢：空曠平坦平面，離地10m高，統(tǒng)計(jì)所得重現(xiàn)期為50年一遇和10min的平均最大風(fēng)速V為標(biāo)準(zhǔn)，并以W0=V2/1600來(lái)確定的。新的荷載規(guī)范將風(fēng)荷載基本值的重現(xiàn)期由原來(lái)的30年一遇改為50年一遇且不得小于m2，新高規(guī)3.2.2條規(guī)定:對(duì)于B級(jí)高度的高層建筑或特別重要的高層建筑,應(yīng)按100年一遇的風(fēng)壓值采用。μZ

風(fēng)壓高度變化系數(shù)很明顯在μZ

表中可以看出高度10米以下的μZ

基本小于一，10米以上的基本大于一。這是因?yàn)榛撅L(fēng)壓是按十米高度給出的，所以不同高度上的風(fēng)壓應(yīng)將W0乘以高度系數(shù)得出。談到μZ

個(gè)人認(rèn)為只要記住其和結(jié)構(gòu)高度以及地面粗糙程度有關(guān)并弄明白為什么有關(guān)即可。A類(lèi)：近海湖以及沙漠地區(qū)B類(lèi)：田野鄉(xiāng)村及中小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū)C類(lèi)：有密集建筑群的城市市區(qū)D類(lèi)：有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)一般的建筑都選B類(lèi)，道理簡(jiǎn)單的很：這樣μZ取值偏高，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值偏高，計(jì)算偏安全。μs

風(fēng)荷載體型系數(shù)

個(gè)人認(rèn)為一級(jí)結(jié)構(gòu)在這里考的多且很到位。以規(guī)則矩形結(jié)構(gòu)平面為例風(fēng)荷載體型系數(shù)分為三類(lèi)μs1迎風(fēng)面體形系數(shù)μs2背風(fēng)面體形系數(shù)μs3和μs4為側(cè)風(fēng)面體型系數(shù)μs1=μs2=-（+L）μs3=μs4=

平常計(jì)算風(fēng)荷載主要是以順風(fēng)方向進(jìn)行計(jì)算，則μs=μs1-μs2=+（+L）為什么上式是減號(hào)是因?yàn)橛L(fēng)面的壓力還是背風(fēng)面的吸力其實(shí)都在一個(gè)方向上，所以要調(diào)整兩者的符號(hào)，要他們絕對(duì)值加，其實(shí)上式完全可以寫(xiě)成：μs=/μs1/+/μs2/=+（+L）另外工作中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象對(duì)于基本矩形的建筑，有的設(shè)計(jì)院不經(jīng)計(jì)算直接在正壓區(qū)取的體型系數(shù)，經(jīng)驗(yàn)取值也只能進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的解釋?zhuān)憾嗄陙?lái)這個(gè)系數(shù)是這樣來(lái)的，一般建筑正風(fēng)壓系數(shù)為+，側(cè)面，背面。假定風(fēng)來(lái)襲時(shí)正面門(mén)窗開(kāi)啟或者時(shí)被風(fēng)損壞，那么正面的風(fēng)壓將會(huì)作用到室內(nèi)各個(gè)部分，故其側(cè)面的風(fēng)壓將會(huì)是。/U$|2X#n1l-`但是現(xiàn)代建筑功能復(fù)雜，房屋眾多，一般不會(huì)容易出現(xiàn)這種最不利的情況。所以新版規(guī)范進(jìn)行了修改，改為了內(nèi)壓，正壓提高到。原規(guī)范大面風(fēng)壓體型系數(shù)取值。注意：對(duì)于一些超高層，在需要更細(xì)致的進(jìn)行風(fēng)荷載計(jì)算的情況下，需要進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，以此來(lái)確定風(fēng)荷載體型系數(shù)。βz

z高度處的風(fēng)振系數(shù)風(fēng)振系數(shù)主要是為了考慮風(fēng)載波動(dòng)中的動(dòng)力作用（脈動(dòng)風(fēng)力）對(duì)建筑產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)。進(jìn)一步說(shuō)，風(fēng)振系數(shù)加大了風(fēng)荷載，把原來(lái)風(fēng)荷載中的脈動(dòng)部分加強(qiáng)后算在了靜力荷載上，作用就可以按照靜力作用計(jì)算風(fēng)荷載效應(yīng)了。這是一種近似的把動(dòng)力問(wèn)題化為靜力計(jì)算的方法，可以大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作。但是，如果建筑物的高度很大（例如超過(guò)200m），特別是對(duì)于周期較長(zhǎng)比較柔的結(jié)構(gòu)，最好進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。