金新阳,荷载规范

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1、金新阳,荷载规范　　篇一：【金新阳】新荷载规范中超高层建筑的横风向及扭转风振　　新荷载规范中【超高层建筑】的　　横风向及扭转风振　　金新阳1陈晓明肖丽杨志勇黄吉锋　　(中国建筑科学研究院，北京100013)　　提要基于《建筑结构荷载规范》（GB50009-XX）矩形平面结构横风向与扭转风振的计算方法，结合PKPM软件，讨论了结构高宽比、深宽比、周期、阻尼比等参数对等效风荷载计算结果的影响以及规范中相关计算方法的适用范围，为设计人员采用新荷载规范计算横风向与扭转风振提供支持。关键词荷载规范，横风向风振，扭转风振，PKPM　　1.引言　　相对

2、于上一版规范GB50009-XX（以下简称XX规范），《建筑结构荷载规范》GB50009-XX（以下简称XX规范)对风荷载的计算方法做了较大的修改。其中不仅调整了【风压高度变化系数】和【体型系数】等静力计算内容，而且对【风振计算的内容与方法】做了大量的改进和完善工作，这其中包括：　　?修改了顺风向风振系数的计算表达式和计算参数；?增加了大跨度屋盖结构风振计算的原则规定；?增加了横风向和扭转风振等效风荷载计算的规定；　　?增加了顺风向风荷载、横风向及扭转风振等效风荷载组合工况的规定；?增加高层建筑结构顺风向及横风向风振加速度计算等内容。在风

3、荷载的计算中，除了少数工程通过风洞试验获得数据以外，大多数工程仍需要借助于软件的自动计算功能，这就需要由工程人员自行确定相关的参数。由于XX规范中风荷载计算涉及的参数较XX规范明显增多，且计算方法变得更加复杂，使得参数的选择和对计算结果的定性校核变得比较困难，因此有必要对各参数的选择和主要参数对计算结果的影响进行详细的分析讨论。　　在本文中，依据XX规范提供的计算方法，结合PKPM的软件，讨论了不同的参数设置和结构的特征对计算结果的影响，并对规范中的重要条文，如适用范围等进行了重点探讨。　　2.矩形平面结构的【横风向风振】　　按XX规范条

4、，“对于横风向风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆形截面构筑物，宜考虑横风向风振的影响。”由于判断是否需要考虑横风向风振的影响比较复杂，涉及建筑的高度、高宽比、结构自振频率及阻尼比等因素，因此条文说明中给出“建筑物高度超过150m或高宽比大于5的高层建筑可出现较为明显的横风向效应”这一条件。　　横风向风振的荷载可以通过风洞试验获得，也可以通过计算获得。XX规范在附录中给出【规则结构】的计算方法。有关风洞试验的数据可以通过文件的形式接入PKPM的计算，这里主要讨论规范附录中提供的计算方法。1　　金新阳，男，出生，研究员　　基本计算公式　　根

5、据规范，对矩形截面高层建筑【横风向、风振等效风荷载】【标准值】计算公式整理如下：　　'2　　wLK?gw0?zCL?RL　　(1)　　其中wLK——横风向风振【等效风荷载】标准值(kN/m2)；　　'　　CL——横风向风力系数；　　RL——横风向共振因子；　　g——峰值因子，可取；　　w0——基本风压；　　?z——风压高度变化系数。　　'　　相对于顺风向荷载，式(1)中的主要计算参数为横风向风力系数CL　　式(2)中　　'　　CL?(2?2?)Cm?CM(2)　　?CM　　?D?　　?CR???　　?B?　　?　　(3)　　其中B为结构迎

6、风面宽度，而D为顺风向长度。***Cm为角沿修正系数　　??b??b??b?　　???290???????301　　??B??B??B?Cm??　　b??b??b???????24???????B??B??B??　　?b/B??b/B?　　凹角　　(4)　　削角　　?,CR分别为风速剖面指数和地面粗糙度系数，对应A，B，C和D类粗糙度分别取不同的值。　　***横风向共振因子　　2　　?SFCsm/?CM　　L　　RL?KL　　4(?1??a1)　　(5)　　其中振型修正系数　　KL?　　(??)Cm　　结构横风向第一阶振型气动阻尼比　　?

7、z????H?　　?2??　　(6)　　?a1?　　折算周期　　???　　(1?TL1)TL1?　　22　　1?T?　　?2　　L1　　2　　?TL1?　　?2　　L1　　(7)　　vHTL1　　(8)　　横风向广义力功率谱　　SFL?　　1??f　　*　　SP?k(fL1/fp)?*L1　　/fp　　????f　　22　　k　　*L1　　/fp　　?　　2　　(9)　　式(9)中横风向风力谱的谱峰频率系数　　2　　?????????5R　　fp?10?191?????68?21???3???(10)　　DBDB???B??B?????　

8、　横风向风力谱的谱峰系数　　2?1?2　　??????D??D??NR?　　Sp?(?)??????????????(11)　　?B??B???DB??????DB??　　横风向风力谱的带宽系