风荷载计算解析.doc

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1、4.2风荷载    当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。4.2.1单位面积上的风荷载标准值    建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。    垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值按下式计算：式中：        1.基本风压值Wo    按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速V0(

2、m/s)按公式 确定。但不得小于0.3kN/m2。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，基本风压采用100年重现期的风压值；对风荷载是否敏感，主要与高层建筑的自振特性有关，目前还没有实用的标准。一般当房屋高度大于60米时，采用100年一遇的风压。    《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）给出全国各个地方的设计基本风压。2.风压高度变化系数μz    《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D四类。    A类：指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区；    B类：指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的

3、城镇及城市郊区；    C类：指有密集建筑群的城市市区；    D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；风荷载高度变化系数μz高度（m)地面粗糙类别ABCD51.171.000.740.62101.381.000.740.62151.521.140.740.62计算公式201.631.250.840.62A类地区=1.379(z/10)0.24301.801.421.000.62B类地区=(z/10)0.32401.921.561.130.73C类地区=0.616(z/10)0.44502.031.671.250.84

4、D类地区=0.318(z/10)0.6602.121.771.350.93702.201.861.451.02802.271.951.541.11902.342.021.621.191002.402.091.701.271502.642.382.031.612002.832.612.301.922502.992.802.542.193003.122.972.752.453503.123.122.942.684003.123.123.122.91≥4503.123.123.123.12位于山峰和山坡地的高层建筑，其风压高度

5、系数还要进行修正，可查阅《荷载规范》。3.风载体型系数μs    风荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面风力的大小。一般取决于建筑建筑物的平面形状等。    计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中P57表4.2－2确定各个表面的风载体型系数或由风洞试验确定。几种常用结构形式的风载体型系数如下图    注：“＋”代表压力；“－”代表拉力。4.风振系数βz    风振系数βz反映了风荷载的动力作用，它取决于建筑物的高宽比、基本自振周期及地面粗糙度、基本风压。《荷载规范》规定对

6、于基本自振周期大于0.25s的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构，以及对于高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋，均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。其中风振系数βz可按下式计算:                                 （4.2－2）式中:ψz——基本振型z高度处的振型系数，当高度和质量沿高度分布均匀时，可以近似用z/H代替振型系数；         ζ——脉动增大系数，查表时需要参数ω0T2，其中ω0为基本风压值，T为结构基本周期，可用近似方法计算；         υ——脉动影

7、响系数，        μz——风压高度变化系数，脉动增大系数ξω0T1(kNs/m)0.010.020.040.060.080.100.200.400.60钢结构1.471.571.691.771.831.882.042.242.36有填充墙的房屋钢结构1.261.321.391.441.471.501.611.731.81混凝土及砌体结构1.111.141.171.191.211.231.281.341.38ω0T1(kNs/m)0.801.002.004.006.008.0010.0020.0030.00钢结构2.

8、462.532.803.093.283.423.543.914.14有填充墙的房屋钢结构1.881.932.102.302.432.522.602.853.01混凝土及砌体结构1.421.441.541.651.721.71.821.962.06注：计算ω0T1时，对地面粗糙度B类地区可直接代入基本风压，而对A类、C