建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)53

266.1風(fēng)災(zāi)及其其成因6.2風(fēng)荷載計(jì)計(jì)算6.3結(jié)構(gòu)順風(fēng)風(fēng)向抗風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)6.4結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向向風(fēng)振計(jì)算算建筑結(jié)構(gòu)抗抗風(fēng)設(shè)計(jì)教學(xué)要求了解大氣層層、風(fēng)的分分類；了解風(fēng)力等等級與風(fēng)速速的關(guān)系；；掌握梯度風(fēng)風(fēng)高度的概概念；了解風(fēng)致結(jié)結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)現(xiàn)象；理解風(fēng)壓與與風(fēng)速關(guān)系系的推導(dǎo)過過程；掌握風(fēng)荷載載的計(jì)算原原理和計(jì)算算方法；了解結(jié)構(gòu)順順風(fēng)向設(shè)計(jì)計(jì)和橫風(fēng)向向風(fēng)振。建筑結(jié)構(gòu)抗抗風(fēng)設(shè)計(jì)6266.1風(fēng)災(zāi)及其成成因6.2風(fēng)荷載計(jì)算算6.3結(jié)構(gòu)順風(fēng)向向抗風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)6.4結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向向風(fēng)振計(jì)算算建筑結(jié)構(gòu)抗抗風(fēng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容風(fēng)及其產(chǎn)生生機(jī)理風(fēng)致結(jié)構(gòu)災(zāi)災(zāi)害6.1風(fēng)災(zāi)及其成成因一.風(fēng)及其產(chǎn)生生機(jī)理風(fēng)是地球表表面的空氣氣運(yùn)動，空空氣從氣壓壓大的地方方向氣壓小小的地方流流動，就形形成了風(fēng)。。風(fēng)是表示空空氣水平運(yùn)運(yùn)動的物理理量，包括括風(fēng)向和風(fēng)速速，是個二維矢量。風(fēng)的大小小用風(fēng)力等等級來描述述(表6-1)。工程結(jié)構(gòu)中中涉及到的的風(fēng)主要有有兩類：一類是大尺度風(fēng)(溫帶及熱帶帶氣旋)；一類是小尺度的局局部強(qiáng)風(fēng)(龍卷風(fēng)、雷雷暴風(fēng)、焚焚風(fēng)、布布拉風(fēng)及類類似噴氣效效應(yīng)的風(fēng)等等)。6.1風(fēng)災(zāi)及其成成因

風(fēng)級海浪高（m）名稱風(fēng)速（米）*陸地物象海面波浪海岸漁船征象一般最高000無風(fēng)0.0-0.2煙直上平靜靜10.10.1軟風(fēng)0.3-1.5煙示風(fēng)向微波峰無飛沫尋常漁船略覺搖動20.20.3輕風(fēng)1.6-3.3感覺有風(fēng)小波峰未破碎漁船張帆隨風(fēng)移行2-3km/h30.61.0微風(fēng)3.4-5.4旌旗展開小波峰頂破裂覺簸動，隨風(fēng)移行2-3km/h41.01.5和風(fēng)5.5-7.9吹起塵土小浪白沫波峰滿帆時傾于一方52.02.5勁風(fēng)8.0-10.7小樹搖擺中浪折沫峰群漁船縮帆63.04.0強(qiáng)風(fēng)10.8-13.8電線有聲大浪到個飛沫漁船加倍縮帆74.05.5疾風(fēng)13.9-17.1步行困難破峰白沫成條漁船停息港中，在海者下錨85.57.5大風(fēng)17.2-20.7折毀樹枝浪長高有浪花近港漁船皆停留不出97.010.0烈風(fēng)20.8-24.4小損房屋浪峰倒卷汽船航行困難109.012.5狂風(fēng)24.5-28.4拔起樹木海浪翻滾咆哮汽船航行頗危險(xiǎn)1111.516.0暴風(fēng)28.5-32.6損毀普遍波峰全呈飛沫汽船遇之極危險(xiǎn)1214.0━颶風(fēng)32.7-摧毀巨大海浪滔天海浪滔天表6－1風(fēng)力等級表表*注：本表所所列風(fēng)速是是指平地上上離地10米處的風(fēng)速值值二.風(fēng)致結(jié)構(gòu)災(zāi)災(zāi)害MaterialsfromtheInternet:1940年美國Tacoma橋風(fēng)毀國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)計(jì)資料表明明，在所有有自然災(zāi)害害中，風(fēng)災(zāi)災(zāi)造成的損損失為各種種災(zāi)害之首首。輸電塔倒塌塌橋梁破壞大跨結(jié)構(gòu)破破壞高樓維護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)破壞6.1風(fēng)災(zāi)及其成成因工程結(jié)構(gòu)在在大風(fēng)作用用下，可能能發(fā)生以下下幾種破壞壞情況：由于變形過大，隔墻開裂裂，甚至主主體結(jié)構(gòu)遭遭到損壞；；由于長時間振動動，結(jié)構(gòu)因材材料疲勞、、失穩(wěn)而破破壞；裝飾物和玻玻璃幕墻因因較大的局部風(fēng)壓而破壞；高樓不停地地大幅度擺動動，使居住者者感到不適適和不安。1965年英國冷卻卻塔被吹毀毀/images/towers2.jpg懸挑屋蓋被被吹毀6.1風(fēng)災(zāi)及其成成因266.1風(fēng)災(zāi)及其成成因6.2風(fēng)荷載計(jì)算算6.3結(jié)構(gòu)順風(fēng)向向抗風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)6.4結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向向風(fēng)振計(jì)算算建筑結(jié)構(gòu)抗抗風(fēng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容風(fēng)速與風(fēng)壓壓的關(guān)系結(jié)構(gòu)上的平平均風(fēng)荷載載時距取值重現(xiàn)期地貌的規(guī)定定離地面標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)高度風(fēng)壓高度變變化系數(shù)風(fēng)荷載體型型系數(shù)風(fēng)振系數(shù)高層建筑群群圍護(hù)結(jié)構(gòu)的的風(fēng)荷載6.2風(fēng)荷載計(jì)算算概述風(fēng)壓隨風(fēng)速速、風(fēng)向的的紊亂變化化而不斷地地改變。從風(fēng)速記錄錄來看，各各次記錄值值不重現(xiàn)，，波形是隨隨機(jī)的，風(fēng)風(fēng)力可看作作為各態(tài)歷歷經(jīng)的平穩(wěn)隨機(jī)過過程輸入。在風(fēng)的順風(fēng)向風(fēng)速曲線(如圖所示的的風(fēng)速記錄錄)中，包括兩兩部分：長周期部分分(10min以上的平均均風(fēng)壓)常稱穩(wěn)定風(fēng)，其作用性性質(zhì)相當(dāng)于于靜力作用，該作用將將使建筑物物發(fā)生側(cè)移移；短周期部分分(只有幾秒鐘鐘左右)，常稱陣風(fēng)脈動。其作用性性質(zhì)是動力力的，引起起結(jié)構(gòu)的振動（位移、速速度和加速速度），使使結(jié)構(gòu)在平平均側(cè)移的的附近左右右搖擺。6.2風(fēng)荷載計(jì)算算風(fēng)速與風(fēng)壓壓的關(guān)系氣流原先的壓力強(qiáng)度為

wb產(chǎn)生最大壓力wm建筑物受氣流沖擊的凈壓力wm-wb，即為所求的風(fēng)壓w

風(fēng)壓是在最大風(fēng)風(fēng)速時，垂垂直于風(fēng)向向的平面上上所受到的的壓力，單單位是kN/m2。6.2風(fēng)荷載計(jì)算算結(jié)構(gòu)上的平平均風(fēng)荷載載建筑物的平平均風(fēng)荷載載不僅取決決于來流速速度，而且且還與地面面粗糙度和和高度有關(guān)關(guān)，以及建建筑物的外外輪廓等。。我國荷載規(guī)規(guī)范把結(jié)構(gòu)構(gòu)上平均風(fēng)壓計(jì)算公式規(guī)定為為：式中----風(fēng)荷載體型型系數(shù)；----風(fēng)壓高度變變化系數(shù)；；----基本風(fēng)壓（（kN/m2）。6.2風(fēng)荷載計(jì)算算時距取值計(jì)算基本風(fēng)風(fēng)壓的風(fēng)速速，稱為標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速。我國現(xiàn)行行的荷載規(guī)規(guī)范規(guī)定為為：當(dāng)?shù)乇缺容^空曠平平坦地面上上離地10m高，統(tǒng)計(jì)所得得的50年一遇，10min平均最大風(fēng)風(fēng)速v0（m/s）。平均風(fēng)速的的數(shù)值與統(tǒng)統(tǒng)計(jì)時時距的取值有很很大關(guān)系。。根據(jù)大量風(fēng)風(fēng)速實(shí)測記記錄的統(tǒng)計(jì)計(jì)分析，10min到1h時距內(nèi)，平均風(fēng)速速基本上可可以認(rèn)為是是穩(wěn)定值。。6.2風(fēng)荷載計(jì)算算重現(xiàn)期我國規(guī)范采采用了50年一遇的年最大平平均風(fēng)速來來考慮基本本風(fēng)壓的保保證率。重現(xiàn)期在概概率意義上上體現(xiàn)了結(jié)結(jié)構(gòu)的安全全度，稱之之為不超過過該值的保保證率。若若重現(xiàn)期用用T0（年）來表表示，則不不超過基本本最大風(fēng)速速的概率為為：上式對于50年的重現(xiàn)期，其保證率為98.00%。

6.2風(fēng)荷載計(jì)算算若實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)時所所取的重現(xiàn)現(xiàn)期與50年不同，則則基本風(fēng)壓壓就要修正。為了能適適應(yīng)不同的的設(shè)計(jì)條件件，風(fēng)荷載載也可采用用與基本風(fēng)風(fēng)壓不同的的重現(xiàn)期，，規(guī)范給出出了全國各各臺站重現(xiàn)現(xiàn)期為10年、50年和100年的風(fēng)壓值值，其他重重現(xiàn)期R的相應(yīng)值可可按下式確確定：對于對風(fēng)荷荷載比較敏敏感的結(jié)構(gòu)，考慮適當(dāng)提提高其重現(xiàn)現(xiàn)期。6.2風(fēng)荷載計(jì)算算地貌的規(guī)定定地表愈粗糙糙，能量消耗耗也愈厲害害，因而平均風(fēng)速也也就愈低。由于地表表的不同，，影響著風(fēng)風(fēng)速的取值值，因此有有必要為平平均風(fēng)速或或風(fēng)壓規(guī)定定一個共同同的標(biāo)準(zhǔn)。。目前風(fēng)速儀儀大都安裝裝在氣象臺臺，它一般般離開城市市中心一段段距離，且且一般周圍圍空曠平坦坦地區(qū)居多多，因而規(guī)規(guī)范規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速或或風(fēng)壓是針針對一般空空曠平坦地地面的，海洋或城市市中心等不不同地貌除除了實(shí)測統(tǒng)統(tǒng)計(jì)外，也也可通過空空曠地區(qū)的的值換算求求得。6.2風(fēng)荷載計(jì)算算離地面標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)高度風(fēng)速是隨高高度變化的的，離地面面愈近，由由于地面摩摩擦和建筑筑物等的阻阻擋而速度度愈小，在到達(dá)梯度度風(fēng)高度后后趨于常值值，因而標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)高度的規(guī)規(guī)定對平均均風(fēng)速有很很大的影響響。我國規(guī)范規(guī)規(guī)定，當(dāng)風(fēng)風(fēng)速儀高度度與標(biāo)準(zhǔn)高高度10m相差過大時時，可按下下式換算為為標(biāo)準(zhǔn)高度度的風(fēng)速：：式中：——風(fēng)速儀在高高度處的觀觀察風(fēng)速（（m/s）；——風(fēng)速儀實(shí)際際高度（m）——空曠平坦地地區(qū)地面粗粗糙度指數(shù)數(shù)，取0.16。6.2風(fēng)荷載計(jì)算算風(fēng)壓高度變變化系數(shù)平均風(fēng)速沿沿高度的變變化規(guī)律，，常稱為平均風(fēng)速梯梯度。地表摩擦使使接近地表表的風(fēng)速隨隨著離地面面高度的減減小而降低低，在離地地300～500米以上的地方方，風(fēng)才不受受地表的影響響，達(dá)到梯度風(fēng)速。開闊場地的風(fēng)風(fēng)速比在城市市中心更快地地達(dá)到梯度風(fēng)風(fēng)速，對于同同一高度處的的風(fēng)速，在城城市中心處遠(yuǎn)遠(yuǎn)較開闊場地地為小。6.2風(fēng)荷載計(jì)算平均風(fēng)速沿高高度變化的規(guī)規(guī)律可用指數(shù)函數(shù)數(shù)來描述，即即：式中、——任一點(diǎn)的平均均風(fēng)速和高度度；、——標(biāo)準(zhǔn)高度處的的平均風(fēng)速和和高度，大部部分國家，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)高度常取取10米；——地面的粗糙度度系數(shù)，地面面粗糙程度愈愈大，也愈愈大。通常采采用的系數(shù)如如下：表6－5地面粗糙度系系數(shù)

海面開闊平原森林或街道城市中心125～0.100167～0.1252503336.2風(fēng)荷載計(jì)算因?yàn)轱L(fēng)壓與風(fēng)風(fēng)速的平方成成正比，因而而風(fēng)壓沿高度度的變化規(guī)律律是風(fēng)速的平平方。設(shè)任意高度處處的風(fēng)壓與10米高度處的風(fēng)風(fēng)壓之比為風(fēng)風(fēng)壓高度變化化系數(shù)，則對于任意意地貌：其中：——任意高度處的的風(fēng)壓——10米高度處的風(fēng)風(fēng)壓——空曠平坦地區(qū)區(qū)10米高度處的風(fēng)風(fēng)壓——空曠平坦地區(qū)區(qū)10米高度處的風(fēng)風(fēng)壓6.2風(fēng)荷載計(jì)算由上式，可求求得任意地貌貌z高度處的風(fēng)壓壓為：（6-11）對于空曠平坦坦的地貌，上上式變成：可根據(jù)該地區(qū)區(qū)風(fēng)的實(shí)測資資料，按概率率統(tǒng)計(jì)方法求求得。缺少資資料時要根據(jù)據(jù)附近的氣象象臺站的風(fēng)速速資料換算求求得。因?yàn)樵谕淮蟠髿猸h(huán)流下，，不同地區(qū)上上空，在其梯梯度風(fēng)高度處處的風(fēng)速（風(fēng)風(fēng)壓）應(yīng)相同同，將規(guī)范建議議的取0.16，梯度風(fēng)高度度取350米，得：6.2風(fēng)荷載計(jì)算可得任意地區(qū)區(qū)10米高處的風(fēng)壓壓:代入（6-11）式即得任意意高度處的風(fēng)風(fēng)壓為為：此時的風(fēng)壓高度變化化系數(shù)為:6.2風(fēng)荷載計(jì)算荷載規(guī)范將地地貌按粗糙度度分為A、B、C、D四類，取對應(yīng)應(yīng)的值。。取相應(yīng)的梯梯度風(fēng)高度可可求得得不同地區(qū)10米高處的實(shí)際際基本風(fēng)壓，，如下下表所示：地貌類別ABCDα0.120.160.220.30

（米）3003504004501.3790.6160.318表6－7各地貌下10米高處的實(shí)際際基本風(fēng)壓6.2風(fēng)荷載計(jì)算規(guī)范規(guī)定，對對于山區(qū)的建建筑物，風(fēng)壓壓高度變化系系數(shù)除由表6-5中地面粗糙度度系數(shù)確定外外，還應(yīng)考慮慮地形條件的修修正系數(shù)。山頂B處為：：6.2風(fēng)荷載計(jì)算式中----山頂或山坡在在迎風(fēng)面一側(cè)側(cè)的坡度；當(dāng)時時，，?。?；----系數(shù)，對山峰峰取3.2，對山坡取1.4；H----山頂或山坡全全高（m）；----建筑物計(jì)算位位置離地面的的高度（m）；當(dāng)時時，。。取A、C處的修正系數(shù)數(shù)、為為1，AB間和BC間的修正系數(shù)數(shù)按的的線性插值確確定。山間盆地、谷谷地等閉塞地地形；對于與風(fēng)向一一致的谷口、、山口。。對于遠(yuǎn)海海面面和海島的建建筑物或構(gòu)筑筑物，還應(yīng)按按離海岸的距距離修正。6.2風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)荷載體型系系數(shù)如下圖所示，，不同的建筑筑物體型，在在同樣的風(fēng)速速條件下，平平均風(fēng)壓在建建筑物上的分分布是不同的的。建筑物表面風(fēng)風(fēng)壓分布（現(xiàn)場實(shí)測）在正風(fēng)面風(fēng)力力作用下，迎迎風(fēng)面一般均均受正壓力。。此正壓力在在迎風(fēng)面的中中間偏上為最最大，兩邊及及底部最小。。荷載規(guī)范中迎迎風(fēng)面的體型型系數(shù)常為0.8。6.2風(fēng)荷載計(jì)算建筑物的背風(fēng)風(fēng)面全部承受受負(fù)壓力（吸吸力），一般般兩邊略大、、中間小，整整個背面的負(fù)負(fù)壓力分布比比較均勻。荷載規(guī)范中中背風(fēng)面的體體型系數(shù)常為為-0.5。當(dāng)風(fēng)平行于建建筑物側(cè)面時時，兩側(cè)一般也承承受吸力，一般近側(cè)大大，遠(yuǎn)側(cè)小。。分布也極不不均勻，前后后差別較大。。6.2風(fēng)荷載計(jì)算由于風(fēng)向風(fēng)速速的隨機(jī)性，，因而迎風(fēng)面面正壓、背風(fēng)風(fēng)面負(fù)壓以及及兩側(cè)負(fù)壓也也是隨機(jī)變化化的。6.2風(fēng)荷載計(jì)算模型上的表面面風(fēng)壓分布（（風(fēng)洞試驗(yàn)））風(fēng)壓除了與建建筑物體型直直接有關(guān)外，，它還與建筑筑物的高度與寬度有關(guān)，一些資資料指出，隨隨著高寬比的的增大，也也增大。風(fēng)荷載體型系系數(shù)表示了風(fēng)風(fēng)荷載在建筑筑物上的分布布，主要與建建筑物的體型型有關(guān)，并非非空氣的動力力作用。對于于外型較復(fù)雜雜的特殊建筑筑物，必要時時應(yīng)進(jìn)行風(fēng)洞洞模型試驗(yàn)。。6.2風(fēng)荷載計(jì)算風(fēng)振系數(shù)在隨機(jī)脈動風(fēng)風(fēng)壓作用下，，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生隨機(jī)振動。結(jié)構(gòu)除了順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)外，，還有橫風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)。對對于非圓截面面，順風(fēng)向風(fēng)風(fēng)振響應(yīng)占主主要地位。我我國荷載規(guī)范規(guī)定定：對于基本自自振周期T1大于0.25s的工程結(jié)構(gòu)，，如房屋、屋屋蓋及各種高高聳結(jié)構(gòu)，如如塔架、桅桿桿、煙囪等，，以及高度大大于30m且高寬比大于于1.5的高柔房屋，，均應(yīng)考慮風(fēng)風(fēng)壓脈動對結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生順風(fēng)風(fēng)向風(fēng)振的影影響。6.2風(fēng)荷載計(jì)算每一振型都對對風(fēng)振力及響響應(yīng)有所貢獻(xiàn)獻(xiàn)，但第一振型一般般起著決定性性的作用。荷載規(guī)范規(guī)規(guī)定，對于一一般懸臂型結(jié)結(jié)構(gòu)，例如構(gòu)構(gòu)架、塔架、、煙囪等高聳聳結(jié)構(gòu)，以及及高度大于30m，高寬比大于于1.5且可忽略扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)影響的高層層建筑，均可可僅考慮第一振振型的影響。。6.2風(fēng)荷載計(jì)算對于主要承重重結(jié)構(gòu)，風(fēng)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值的的表達(dá)可由兩兩種形式，其一為平均風(fēng)風(fēng)壓加上由脈脈動風(fēng)引起導(dǎo)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)風(fēng)振振的等效風(fēng)壓壓；另一種為為平均風(fēng)壓乘乘以風(fēng)振系數(shù)數(shù)。由于在結(jié)構(gòu)的的風(fēng)振計(jì)算中中，一般往往往是第一振型型起主要作用用，因而我國國與大多數(shù)國國家相同，采采用后一種表表達(dá)方式，即即采用風(fēng)振系系數(shù)，，即式中----風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值值（kN/m2）；----高度z處的風(fēng)振系數(shù)數(shù)它綜合考慮了了結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷荷載作用下的的動力響應(yīng)，，其中包括風(fēng)速隨時間、、空間的變異異性和結(jié)構(gòu)的的阻尼特性等因素。6.2風(fēng)荷載計(jì)算考慮空間相關(guān)關(guān)性的風(fēng)振系系數(shù)簡化后得得：6.2風(fēng)荷載計(jì)算——峰值因子，取取2.5；——10m高度名義湍流流強(qiáng)度，對應(yīng)應(yīng)A、B、C和D類地面粗糙度度,分別取0.12、0.14、0.23和0.39；——脈動風(fēng)荷載的的背景分量因因子——脈動風(fēng)荷載的的共振分量因因子脈動風(fēng)的共振振分量因子：：6.2風(fēng)荷載計(jì)算——結(jié)構(gòu)阻尼比———結(jié)構(gòu)構(gòu)的的第第一一自自振振頻頻率率———地面面粗粗糙糙度度系系數(shù)數(shù)，，對對A、B、C和D類分分別別取取1.28、1.0、0.54和0.26脈動動風(fēng)風(fēng)的的背背景景分分量量因因子子：：6.2風(fēng)荷荷載載計(jì)計(jì)算算———系數(shù)數(shù)，，按按表表1-1取———結(jié)構(gòu)構(gòu)的的第第一一振振型型系系數(shù)數(shù)———結(jié)構(gòu)構(gòu)的的高高度度6.2風(fēng)荷荷載載計(jì)計(jì)算算風(fēng)振振系系數(shù)數(shù)確確定定后后，，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的風(fēng)風(fēng)振振響響應(yīng)應(yīng)可可按按靜靜荷荷載載作作用用下下進(jìn)進(jìn)行行計(jì)計(jì)算算。。高層層建建筑筑群群對于于多多個個建建筑筑物物特特別別是是群群集集的的高高層層建建筑筑，，當(dāng)當(dāng)相相互互間間距距較較近近時時，，由由于于旋旋渦渦的的相相互互干干擾擾，，所所受受的的風(fēng)風(fēng)力力要要復(fù)復(fù)雜雜和和不不利利得得多多，，房房屋屋某某些些部部位位的的局局部部風(fēng)風(fēng)壓壓會會顯顯著著增增大大，，此此時時宜宜考考慮慮風(fēng)風(fēng)力力相相互互干干擾擾的的群群體體效效應(yīng)應(yīng)。。一般般可可將將單單獨(dú)獨(dú)建建筑筑物物的的體體型型系系數(shù)數(shù)乘乘以以相相互互干干擾擾增增大大系系數(shù)數(shù)，該系系數(shù)數(shù)可可參參考考類類似似條條件件的的試試驗(yàn)驗(yàn)資資料料確確定定，，必必要要時時宜宜通通過過風(fēng)風(fēng)洞洞試試驗(yàn)驗(yàn)得得出出。。6.2風(fēng)荷荷載載計(jì)計(jì)算算圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的風(fēng)風(fēng)荷荷載載對于于圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，由由于于其其剛剛性性一一般般較較大大，，在在結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)效效應(yīng)應(yīng)中中可可不不必必考考慮慮其其共共振振分分量量，，此此時時可可僅在在平平均均風(fēng)風(fēng)壓壓的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上，，近近似似考考慮慮脈脈動動風(fēng)風(fēng)瞬瞬間間的的增增大大因因素素，通通過過陣陣風(fēng)風(fēng)系系數(shù)數(shù)來來計(jì)計(jì)算算其其風(fēng)風(fēng)荷荷載載。。參參考考了了國國外外規(guī)規(guī)范范的的取取值值水水平平，，陣陣風(fēng)風(fēng)系系數(shù)數(shù)按按下下述述公公式式確確定定：：6.2風(fēng)荷荷載載計(jì)計(jì)算算266.1風(fēng)災(zāi)及其其成因6.2風(fēng)荷載計(jì)計(jì)算6.3結(jié)構(gòu)順風(fēng)風(fēng)向抗風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)6.4結(jié)構(gòu)橫風(fēng)風(fēng)向風(fēng)振振計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)設(shè)計(jì)順風(fēng)向的的風(fēng)力常常分為平均靜風(fēng)風(fēng)力和脈脈動風(fēng)力力，前者者作用于于受風(fēng)面面積，后后者作用用于質(zhì)量量中心。因此要使使風(fēng)荷載載作用下下不產(chǎn)生生扭轉(zhuǎn)，，應(yīng)使剛剛度中心心與受風(fēng)面積積中心、、質(zhì)量中中心三心心一致。。抗風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)都考慮慮在彈性范圍圍內(nèi)，進(jìn)行彈彈性計(jì)算算，不考考慮出現(xiàn)現(xiàn)塑性變變形的情情況。風(fēng)荷載作作用下結(jié)結(jié)構(gòu)的層間位移移、頂點(diǎn)點(diǎn)位移與與結(jié)構(gòu)總總高度之之比值不得超過過下表中中的限值值。6.3結(jié)構(gòu)順風(fēng)風(fēng)向抗風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)類型風(fēng)荷載框架填充墻實(shí)心磚1/400（1/400）空心磚1/500（1/400）框剪1/600（1/400）剪力墻1/800（1/400）筒體1/700（1/400）結(jié)構(gòu)類型風(fēng)荷載框架填充墻實(shí)心磚1/450（1/500）空心磚1/500（1/500）框剪1/800（1/500）剪力墻1/1000（1/500）筒體1/900（1/500）層間位移移Δμ/H限值頂點(diǎn)位移移μ/H限值注：括弧弧外數(shù)字字用于鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)，括弧弧內(nèi)數(shù)字字用于鋼鋼結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)由于易易開裂，，要乘以以剛度折折減系數(shù)數(shù)。6.3結(jié)構(gòu)順風(fēng)風(fēng)向抗風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)加速度限限值：風(fēng)荷載振振幅和頻頻率到達(dá)達(dá)某一關(guān)關(guān)系時，，人體會會產(chǎn)生不不舒服感感。通常對彎曲振動動，以加速度為度量指指標(biāo)，扭轉(zhuǎn)振動動以角速度為度量指指標(biāo)，下表是是國內(nèi)外外有關(guān)規(guī)規(guī)范的建建議值。。振動類型彎曲振動加速度（m/s2）扭轉(zhuǎn)振動角速度（rad/s）旅館、公寓辦公樓限值0.20.30.0016.3結(jié)構(gòu)順風(fēng)風(fēng)向抗風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)266.1風(fēng)災(zāi)及其其成因6.2風(fēng)荷載計(jì)計(jì)算6.3結(jié)構(gòu)順風(fēng)風(fēng)向抗風(fēng)風(fēng)設(shè)計(jì)6.4結(jié)構(gòu)橫風(fēng)風(fēng)向風(fēng)振振計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)設(shè)計(jì)作用在結(jié)結(jié)構(gòu)上的的風(fēng)力一一般可表表示為順風(fēng)向風(fēng)風(fēng)力、橫橫風(fēng)向風(fēng)風(fēng)力和扭扭風(fēng)力矩矩，如下圖圖。在一一般情況況下，不不對稱氣氣流產(chǎn)生生的風(fēng)力力矩一般般不大，，工程設(shè)設(shè)計(jì)時可可不考慮慮，但對對有較大大不對稱稱或較大大偏心的的結(jié)構(gòu)，，應(yīng)考慮慮風(fēng)力矩矩的影響響。結(jié)構(gòu)上的的風(fēng)力6.4結(jié)構(gòu)橫風(fēng)風(fēng)向風(fēng)振振計(jì)算結(jié)構(gòu)在順風(fēng)向風(fēng)風(fēng)力、橫橫風(fēng)向風(fēng)風(fēng)力和扭扭風(fēng)力矩矩作用下，，可以發(fā)發(fā)生以下下三種類類型的振振動。順風(fēng)向彎彎剪振動動或彎扭扭耦合振振動當(dāng)無偏心心力矩時時，在順順風(fēng)向風(fēng)風(fēng)力作用用下，結(jié)結(jié)構(gòu)將產(chǎn)產(chǎn)生順風(fēng)風(fēng)向的振振動，對對高層結(jié)結(jié)構(gòu)來說說，一般般可為彎彎曲型（（剪力墻墻結(jié)構(gòu)）），也有有剪切型型（框架架結(jié)構(gòu)））和彎剪剪型（框框剪結(jié)構(gòu)構(gòu)）。當(dāng)有偏心心力矩時時，將產(chǎn)產(chǎn)生順風(fēng)風(fēng)向和扭扭矩方向向的彎扭扭耦合振振動；當(dāng)當(dāng)抗側(cè)力力結(jié)構(gòu)布布置不與與x、y軸一致,而嚴(yán)重不不對稱時時，還可可產(chǎn)生順順、橫、、扭三向向的彎曲曲耦合振振動。6.4結(jié)構(gòu)橫風(fēng)風(fēng)向風(fēng)振振計(jì)算橫風(fēng)向風(fēng)風(fēng)力下渦渦流脫落落振動當(dāng)風(fēng)吹向向結(jié)構(gòu)，，可在結(jié)結(jié)構(gòu)周圍圍產(chǎn)生旋旋渦，當(dāng)當(dāng)旋渦脫脫落不對對稱時，，可在橫橫風(fēng)向產(chǎn)產(chǎn)生橫風(fēng)風(fēng)向風(fēng)力力，所以橫風(fēng)風(fēng)向振動動在任意意風(fēng)力情情況下都都能發(fā)生生渦激振振動現(xiàn)象象。在抗風(fēng)風(fēng)計(jì)算時時，除了了必須注注意第一一類振動動外，還還必須同同時考慮慮第二類類振動現(xiàn)現(xiàn)象。特特別是，，當(dāng)旋渦渦脫落頻頻率接近近結(jié)構(gòu)某某一自振振頻率時時，可產(chǎn)產(chǎn)生共振振現(xiàn)象，，即使在在考慮阻阻尼存在在的情況況下，仍仍將產(chǎn)生生比橫向向風(fēng)力大大十倍甚甚至幾十十倍的效效應(yīng)，必必須予以以高度重重視。6.4結(jié)構(gòu)橫風(fēng)風(fēng)向風(fēng)振振計(jì)算空氣動力力失穩(wěn)（（馳振、、顫振））結(jié)構(gòu)在順順風(fēng)向和和橫風(fēng)向向風(fēng)力甚甚至風(fēng)扭扭力矩作作用下，，當(dāng)有微微小風(fēng)力力攻角時時，在某某種截面面形式下下，這些些風(fēng)力可可以產(chǎn)生生負(fù)號阻尼尼效應(yīng)的的力。如果結(jié)結(jié)構(gòu)阻尼尼力小于于這些力力，則結(jié)結(jié)構(gòu)將處處在總體體負(fù)阻尼尼效應(yīng)中中，振動動將不能能隨著時時間增長長而逐漸漸衰減，，卻反而而不斷增增長，從從而導(dǎo)致致結(jié)構(gòu)破破壞。這這時的起起點(diǎn)風(fēng)速速稱為臨臨界風(fēng)速速，這種振振動猶猶如壓壓桿失失穩(wěn)一一樣，，但受受到的的不是是軸心心壓力力，而而是風(fēng)風(fēng)力，，所以以常稱稱為空空氣動動力失失穩(wěn)，，在風(fēng)風(fēng)工程程中，，通常常稱為為弛振（彎或或扭受受力））或顫振（彎扭扭耦合合受力力）?？諝鈿鈩恿ακХ€(wěn)穩(wěn)在工工程上上視為為是必必須避避免發(fā)發(fā)生的的一類類振動動現(xiàn)象象。6.4結(jié)構(gòu)橫橫風(fēng)向向風(fēng)振振計(jì)算算在空氣氣流動動中，，對流流體質(zhì)質(zhì)點(diǎn)起起著主主要作作用的的是兩兩種力力：慣性力力和粘性力力。根據(jù)據(jù)牛頓頓第二二定律律，作作用在在流體體上的的慣性性力為為單位位面積積上的的壓力力乘乘以以面積積。粘粘性力力是流流體抵抵抗變變形能能力的的力，，它等等于粘粘性應(yīng)應(yīng)力乘乘以面面積。。代表表抵抗抗變形形能力力大小小的這這種流流體性性質(zhì)稱稱為粘粘性。。工程科科學(xué)家家雷諾諾在十十九世世紀(jì)末末期，，通過過大量量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，首首先給給出了了慣性性力與與粘性性力之之比，，以后后被命命名為為雷諾數(shù)數(shù)。只只要雷雷諾數(shù)數(shù)相同同，動動力學(xué)學(xué)便相相似，這樣樣，通通過風(fēng)風(fēng)洞實(shí)實(shí)驗(yàn)便便可預(yù)預(yù)言真真實(shí)結(jié)結(jié)構(gòu)所所要承承受的的力。。雷諾諾數(shù)（（Reynoldsnumber）為:式中稱為動動粘性性?？湛諝獾牡睦字Z諾數(shù)很很大，，粘性性力的的影響響很小小。6.4結(jié)構(gòu)橫橫風(fēng)向向風(fēng)振振計(jì)算算橫風(fēng)向向