crowd-靖康之难
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风荷载标准值
关于风荷载计算
风荷载是高层建筑主
要侧向荷载之一,结构抗风分析(包括荷载,内力,位移,加速度等)是高层建筑设
计计算的重要因素。
脉动风和稳定风
风荷载在建筑物表面
是不均匀的,它具有静力作用(长周期哦部分)和动力作用(短周期部分)的双重特
<
/p>
点,静力作用成为稳定风,动力部分就是我们经常接触的脉动风。脉动风的作用就是引起高
层建筑的振动
(简称风振)。
p>
以顺风向这一单一角度来分析风载,我们又常常称静力稳定风为平均风,称动力脉动风为阵风
。平均风对
结构的作用相当于静力,只要知道平均风的数值,
就可以按结构力学的方法来计算构件内力。阵风对结构
的作用是动力的,结构在脉动风的作用下将产生风振。
注意:不管在何种风向下,只要是在结构计算风荷载的理论当中,脉动风一定是一种随机荷载,
所以分析
脉动风对结构的动力作用,不能采用一般确定性的结
构动力分析方法,而应以随机振动理论和概率统计法
为依据。
从风振的性质看顺风向和横风向风力
顺风向风力分为平均风和阵风。平均风相当于静力,不引起振动。阵风相当于动力,引起振动但是引
起的是一种随机振动。也就是说顺风向风力除了静风就是脉动风,根本就没
有周期性风力会引起周期性风
振,绝对没有,起码从结构计算
风载的理论上顺风向的风力不存在周期性风力。
横风向,既有
周期性振动又有随机振动。换句话说就是既有周期性风力又有脉动风。反映在荷载上,
它可能是周期性荷载,也可能是随机性荷载,随着雷诺数的大小而定。
< br>
有的计算方法
根据现有的研
究成果,风对结构作用的计算,分为以下三个不同的方面:
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(
1
)对于顺风向的平均风,采用静力计算方法<
/p>
(
2
)对于顺
风向的脉动风,或横风向脉动风,则应按随机振动理论计算
(
3
)对于横风向的周期性风力,或引起扭转振动的外扭矩,通常
作为稳定性荷载,对结构进行动力计算
风荷载标准值的表达可有两种形式,其一为平均风压加上由脉
动风引起导致结构风振的等效风压;另一种为平均风压乘以风振
系数。由于在结构的风振计算中,一般往往是第
1
振型起主要作
用,因而我国与大多数国家相同,采用后一种表达形式,即采用
风振系数
β
z
,它综合考虑了结构在风荷载作用下的动力响应,
其中包括风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素。
WK=
β
z
μ
s
μ
ZW0
W0
基本风压
WK
风荷载标准值
< br>β
zz
高度处的风振系数
p>
μ
s
风荷载体型系数
μ
Z
风压高度变化系数
基本风压值与风速大小有关。基本风压
W0
p>
确定的标准条件
务必记牢:空旷平坦平面
,离地
10m
高,统计所得重现期为
5
0
年一遇和
10min
的平均最大风
速
V
为标准,并以
W0=V2/160
0
来确定的。新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的
30
年一遇改为
50
年一遇且不得小于
p>
0.3kN/m2
,新高规
3.2.2
p>
条规
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定
:
对于
B
级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑
,
应按
100
年
一遇的风压值采用。
μ
Z
风压高度变化系数
很明
显在
μ
Z
表中可以看出高度
10
米以下的
μ
Z
基本小于
一,
10
米以上的基本大于一。这是因为基本风压是按十米高度
给出的,所以不同高度上的风压应将
W0
乘以
高度系数得出。
谈到
μ
Z
个人认为只要记住其和结构高度以及地面粗糙程度有关
并弄明白为什么有关即可。
A
类:近海湖以及沙漠地区
B
类:田野乡村及中小城镇和大城市郊区
C
类:有密集建筑群的城市市区
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D
类:有密集建筑群且房屋较高的城市市区
一般的建筑都选
B
类,道理简单的很:
这样
μ
Z
取值偏高,
< br>
风荷载标准值偏高,计算偏安全。
< br>μ
s
风荷载体型系数
个人认为一级结构在这里考的多且很到位。
以规则矩形结构平面为例
风荷载体型
系数分为三类
μ
s1
迎风面体形系数<
/p>
μ
s2
背风面体
形系数
μ
s3
和
μ
s4
为侧风面体型系数
μ
s1=0.80
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