風荷載計算算例

1、3.6.風荷載計算根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）規(guī)范，風荷載的計算公式為： （8.1.1-1）體型系數(shù)風壓高度變化系數(shù)風振系數(shù)基本風壓風荷載標準值 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)范表7.3.1確定。本項目建筑平面為規(guī)則的矩形，查表8.3.1項次30，迎風面體型系數(shù)0.8（壓風指向建筑物內(nèi)側(cè)），背風面-0.5（吸風指向建筑外側(cè)面），側(cè)風面-0.7（吸風指向建筑外側(cè)面）。 風壓高度變化系數(shù)根據(jù)建筑物計算點離地面高度和地面粗糙度類別，按照規(guī)范表8.2.1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)房屋較稀疏，由規(guī)范8.2.1條地面粗糙度為

2、B類。 由表8.2.1高度90米和100米處的B類地面粗糙度的風壓高度變化系數(shù)分別為1.93和2.00。則90.6米高度處的風壓高度變化系數(shù)通過線性插值為： 對于高度大于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)考慮風壓脈動對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生順風向風振的影響。 本工程30層鋼結(jié)構(gòu)建筑。基本周期估算為s，應(yīng)考慮脈動風對結(jié)構(gòu)順風向風振的影響，并由下式計算： （8.4.3）式中：峰值因子，可取2.510m高度名義湍流強度，對應(yīng)ABC和D類地面粗糙，可分別取0.12、0.14、0.23和0.39；脈動風荷載的共振分量因子脈動風荷載的背景分量因子 脈動風荷載的共振分量因

3、子可按下列公式計算： （8.4.4-1） （8.4.4-2）式中：結(jié)構(gòu)第1階自振頻率（Hz）地面粗糙度修正系數(shù)，對應(yīng)A、B、C和D類地面粗糙，可分別取1.28、1.0、0.54和0.26；結(jié)構(gòu)阻尼比，對鋼結(jié)構(gòu)可取0.01，對有填充墻的鋼結(jié)構(gòu)房屋可取0.02，對鋼筋混凝土及砌體結(jié)構(gòu)可取0.05，對其他結(jié)構(gòu)可根據(jù)工程經(jīng)驗確定。經(jīng)過etabs軟件分析，結(jié)構(gòu)自振周期脈動風荷載的背景分量因子可按下列規(guī)定確定： （8.4.5）式中：結(jié)構(gòu)第1階振型系數(shù)結(jié)構(gòu)總高度（m），對應(yīng)A、B、C和D類地面粗糙度，H的取值分別不能大于300m、350m、450m和550m； 脈動風荷載水平方向相關(guān)系數(shù)；脈動風荷載豎向方向

4、相關(guān)系數(shù)；、系數(shù)，按表8.4.5-1取值。脈動風荷載的空間相關(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)可按下式計算： （8.4.6-1）式中：結(jié)構(gòu)總高度（m）；對應(yīng)A、B、C和D類地面粗糙度，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)可按下式計算： （8.4.6-2）式中：結(jié)構(gòu)迎風面寬度（m），。 振型系數(shù)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)動力計算確定，對外形、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)相對高度z/H按照規(guī)范附錄G確定。 本工程風荷載計算不分段，認為風荷載沿豎向倒三角形分布，沿結(jié)構(gòu)豎向只需計算頂點風壓，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風壓脈動的影響起著主要的決定性作用，所以，對順風向響應(yīng)僅考慮第1振型的影響。計算頂點的振型系數(shù)為z/H=1.0，則kN/m2 由此，確定了該結(jié)構(gòu)頂點風荷載標準值為1.709kN/m2，地面風荷載為0，風荷載按