高层建筑结构设计中的风荷载

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1、高层建筑结构设计中的风荷载随着现在建筑美学的发展和使用功能的要求，现代建筑结构朝着高层和大跨度的方向发展。因此在结构设计中风荷载越来越重要，有时至起决定性的作用。该文主要阐述作用在结构上的风压、风力和风振系数、高层建筑结构风振系数和风振响应的精确方法，并介绍了高层建筑的风振控制的多种方法。目前世界上正在经历着史无前例的高层、超高层建筑建设高峰。芝加哥西尔斯大厦（Searstower）曾以443m的高度稳坐世界最高建筑物宝座26年。而现在世界上，拟建、在建和已建的400m以上的结构有37栋，尤以正在建造且已超过700m的迪拜大厦（BurjDubai）为首。

2、发达国家甚至提出了千米高度量级的“空中城市”的概念。随着结构高度的增加和高强材料的使用，低阻尼、高柔结构的风振响应更加显著，使得强风作用下的结构风荷载成为结构安全性和舒适性设计的控制荷载。从Davenport最早将随机概念和方法引入建筑结构的抗风研究30多年以来，在建筑结构的顺风向荷载及响应的研究方面，已逐渐形成比较完善的计算理论和方法，主要成果也反映在多数国家的建筑结构荷载规范中。风的特征及风压第5页共5页风是空气相对于地面的运动。由于太阳对地球上大气加热和温度上升的不均匀性，从而在地球相同高度的两点之间产生压力差，这样使不同压力差的地区产生了趋于平衡

3、的空气流动，便形成了风。大量的统计资料表明，近地风的平均风速随着高度的升高而增大，同时对应于不同的地面粗糙度具有不同的变化规律。通常可采用风速剖面来描述平均风。平均风剖面是微气象学研究风速变化的一种方法。目前，气象学家认为用对数律表示大气底层强风风速廓线比较理想，其表达式为式中——大气底层内高度处的平均风速；——摩擦速度或流动剪切速度；K——卡曼（Karman）常数，k0.40；——地面粗糙长度（m）；——有效高度（m）：=，其中z——离地高度（m）；——零平均位移（m）。第5页共5页风压是建筑结构设计中的基本设计依据之一，其取值的大小对高层（高耸）和大

4、跨度结构的安全性、适用性、耐久性及是否经济有密切的关系.基本风压系以当地比较空旷平坦地面上离地比较离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速、按确定的风压。基本风压值不得小于0.3kN/m2。我国不同城市和地区的基本风压直接查用《建筑结构荷载规范》的全国基本风压分布图。当城市或建设地点的基本风压不能查收时，基本风压值可根据当地年最大风速资料，按基本风压定义，通过统计分析确定。风荷载的计算风力的计算。风荷载是结构设计的重要荷载，在工程计算中，常采用集中风荷载式中，为顺风向z高度处总静力风荷