荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法資料課件

第3章

風(fēng)荷載

返回總目錄搪奠娟碘顛怔鉸言孤盂褐昂攢鏈盾核佛癸臆鴦矣洞閻運(yùn)宰狄盈蠟今渝均判03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)的有關(guān)知識(shí)風(fēng)壓風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)計(jì)算的幾個(gè)重要概念順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)結(jié)構(gòu)總風(fēng)效應(yīng)思考題本章內(nèi)容超梧筆浩頓貢狗皚樁脅燥饑培仆認(rèn)郁鄙臃占愛果檸服臉渠咕誼母墟得雨線03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt一、風(fēng)的形成風(fēng)是空氣相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)。由于太陽(yáng)對(duì)地球各處輻射程度和大氣升溫的不均衡性，在地球上的不同地區(qū)產(chǎn)生大氣壓力差，空氣從氣壓大的地方向氣壓小的地方流動(dòng)就形成了風(fēng)。在低空受指向低緯氣壓梯度力的作用，空氣從高緯地區(qū)流向低緯地區(qū)；在高空氣壓梯度指向高緯，空氣則從低緯流向高緯地區(qū)，這樣就形成了如圖3.1所示的全球性南北向環(huán)流。風(fēng)的有關(guān)知識(shí)圖3.1大氣熱力學(xué)環(huán)流模型牢蝸逮速末五寬亮聽蛔膩皮哩蘑同瘤綜辛猩僅雜絆酷窩澇懊生班斟菠棉遺03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt二、兩類性質(zhì)的大風(fēng)1.臺(tái)風(fēng)臺(tái)風(fēng)是發(fā)生在熱帶海洋上空的一種氣旋。在一個(gè)高水溫的暖熱帶洋面上空，若有一個(gè)弱的熱帶氣旋性系統(tǒng)產(chǎn)生或移來(lái)，在合適的環(huán)境下，因摩擦作用使氣流產(chǎn)生向弱渦旋內(nèi)部流動(dòng)的分量，把高溫洋面上蒸發(fā)進(jìn)入大氣的大量水汽帶到渦旋內(nèi)部，把高溫高濕空氣輻合到弱渦旋中心，產(chǎn)生上升和對(duì)流運(yùn)動(dòng)，釋放潛熱以加熱渦旋中心上空的氣柱，形成暖心。由于渦旋中心變暖，空氣變輕，中心氣壓下降，低渦變強(qiáng)。當(dāng)?shù)蜏u變強(qiáng)，反過(guò)來(lái)又使低空暖濕空氣向內(nèi)輻合更強(qiáng)，更多的水汽向中心集中，對(duì)流更旺盛，中心變得更暖，中心氣壓更為下降，如此循環(huán)，直至增強(qiáng)為臺(tái)風(fēng)。

2.季風(fēng)由于大陸和海洋在一年之中增熱和冷卻程度不同，在大陸和海洋之間大范圍的、風(fēng)向隨季節(jié)有規(guī)律改變的風(fēng)，稱為季風(fēng)。神玩癌藕膳他嚏社箭淺川氦虱擴(kuò)拷婪僳兌鄭目版透亥直辰絳廁徽輕丑仕永03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt三、我國(guó)風(fēng)氣候總況(1)臺(tái)灣、海南和南海諸島由于地處海洋，常年受臺(tái)風(fēng)的直接影響，是我國(guó)最大的風(fēng)區(qū)。(2)東南沿海地區(qū)由于受臺(tái)風(fēng)影響，是我國(guó)大陸的大風(fēng)區(qū)。風(fēng)速梯度由沿海指向內(nèi)陸。臺(tái)風(fēng)登陸后，受地面摩擦的影響，風(fēng)速削弱很快。統(tǒng)計(jì)表明，在離海岸100km處，風(fēng)速約減小一半。(3)東北、華北和西北地區(qū)是我國(guó)的次大風(fēng)區(qū)，風(fēng)速梯度由北向南，與寒潮入侵路線一致。華北地區(qū)夏季受季風(fēng)影響，風(fēng)速有可能超過(guò)寒潮風(fēng)速。黑龍江西北部處于我國(guó)緯度最北地區(qū)，它不在蒙古高壓的正前方，因此那里的風(fēng)速不大。(4)青藏高原地勢(shì)高，平均海拔在4～5km，屬較大風(fēng)區(qū)。(5)長(zhǎng)江中下游、黃河中下游是小風(fēng)區(qū)，一般臺(tái)風(fēng)到此已大為減弱，寒潮風(fēng)到此也是強(qiáng)弩之末。(6)云貴高原處于東亞大氣環(huán)流的死角，空氣經(jīng)常處于靜止?fàn)顟B(tài)，加之地形閉塞，形成了我國(guó)的最小風(fēng)區(qū)。茲嘩謙轄煤訪勁烏斗皚泅筏節(jié)蘸折收雅伙悟軀那半瞞缸蘊(yùn)躺令艇悍嘻芬掘03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt四、風(fēng)級(jí)—13級(jí)

風(fēng)力等級(jí)名稱海面狀況浪高/m海岸漁船征象陸地地面物征象距地10m高處相當(dāng)風(fēng)速一般最高km/hmile/hm/s0靜風(fēng)--靜靜、煙直上<1<100～0.21軟風(fēng)0.10.1普通漁船略覺搖動(dòng)煙能表示風(fēng)向，但風(fēng)向標(biāo)不能轉(zhuǎn)動(dòng)1～51～30.3～1.52輕風(fēng)0.20.3漁船張帆時(shí)，可隨風(fēng)移行每小時(shí)2km～3km人面感覺有風(fēng)，樹葉有微響，風(fēng)向標(biāo)能轉(zhuǎn)動(dòng)6～114～61.6～3.33微風(fēng)0.61.0漁船漸覺簸動(dòng)，隨風(fēng)移行每小時(shí)5～6km樹葉及微枝搖動(dòng)不息，旌旗展開12～197～103.4～5.44和風(fēng)1.01.5漁船滿帆時(shí)船身傾于一側(cè)能吹起地面的灰塵和紙張，樹的小枝搖動(dòng)20～2811～165.5～7.95清勁風(fēng)2.02.5漁船縮帆(即收去帆的一部分)有葉的小樹搖擺，內(nèi)陸的水面有小波29～3817～218.0～10.76強(qiáng)風(fēng)3.04.0漁船加倍縮帆，捕魚須注意風(fēng)險(xiǎn)大樹枝搖動(dòng)，電線呼呼有聲，舉傘困難39～4922～2710.8～13.87疾風(fēng)4.05.5漁船停息港中，在海上下錨全樹搖動(dòng)，迎風(fēng)步行感覺不便50～6128～3313.9～17.18大風(fēng)5.57.5近港漁船皆停留不出微枝折毀，人向前行，感覺阻力甚大62～7430～4017.2～20.79烈風(fēng)7.010.0汽船航行困難煙囪頂部及平瓦移動(dòng)，小屋有損75～8841～4720.8～24.410狂風(fēng)9.012.5汽船航行頗危險(xiǎn)陸上少見，有時(shí)可使樹木拔起或?qū)⒔ㄖ锎禋?9～10248～5524.5～28.411暴風(fēng)11.516.0汽船遇之極危險(xiǎn)陸上很少，有時(shí)必有重大損毀103～11756～6328.5～32.612颶風(fēng)14-海浪滔天陸上絕少，其搗毀力極大118～13364～7132.7～36.9溶獰網(wǎng)呀喪撇悠迫纜就遠(yuǎn)矗紗且竄宵悲額糠妖繞掀拐夫柿祈敷峙南揭揪發(fā)03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓一、風(fēng)速與風(fēng)壓的關(guān)系

風(fēng)的強(qiáng)度常用風(fēng)速表示。當(dāng)風(fēng)以一定的速度向前運(yùn)動(dòng)遇到建筑物、構(gòu)筑物、橋梁等阻礙物時(shí)，將對(duì)這些阻礙物產(chǎn)生壓力，即風(fēng)壓。在規(guī)定條件下確定的風(fēng)速稱為基本風(fēng)速，風(fēng)速和風(fēng)壓之間的關(guān)系，可由流體力學(xué)中的伯努利方程得到。自由氣流的風(fēng)速產(chǎn)生的單位面積上的風(fēng)壓力為：

(3-1)式中，——單位面積上的風(fēng)壓力(kN/m2)；

ρ——空氣密度(kg/m3)；

γ——空氣單位體積重力(kN/m3)；g——重力加速度(m/s2)；v0——風(fēng)速(m/s)。噶涸則孺鹿淖欣瓊瘡摹擦微瑞憾躍窯潛術(shù)灌致皇側(cè)渣襟憶轎佐掘欠咋擾尋03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓情況下，γ=0.012018kN/m3，g=9.80m/s2，可得： (3-2)在不同的地理位置，大氣條件是不同的，γ和g值也不相同。資料缺乏時(shí)，空氣密度可假設(shè)海拔高度為0m，取ρ=1.25(kg/m3)；重力加速度g不僅隨高度變化，而且與緯度有關(guān)；空氣重度γ是氣壓、氣溫和溫度的函數(shù)，因此，各地的的值均不相同。為了比較不同地區(qū)風(fēng)壓的大小，必須對(duì)地貌、測(cè)量高度進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定。根據(jù)統(tǒng)一規(guī)定，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2001)給出了全國(guó)各城市50年一遇的風(fēng)壓值，見表2-1。當(dāng)城市或建設(shè)地區(qū)的基本風(fēng)壓值在表中未列出時(shí)，也可按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2001)中全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖(附圖2)查得。在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》中全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖查得基本風(fēng)壓值。

課棕梳巧釩疼嘩恥哪靜茁陛徐箭王亡撒簧走赴吊伙規(guī)俏導(dǎo)哦稗發(fā)亮序舉思03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓二、基本風(fēng)壓：按規(guī)定的地貌、高度、時(shí)距等測(cè)量的風(fēng)速所確定的風(fēng)壓。

1.標(biāo)準(zhǔn)高度的影響：風(fēng)速隨高度而變化。離地表越近，由于地表摩擦耗能越大，因而平均風(fēng)速越小。標(biāo)準(zhǔn)高度：房建10m；橋梁20m2.標(biāo)準(zhǔn)地貌的規(guī)定：同一高度處的風(fēng)速與地貌粗糙程度有關(guān)。地面粗糙程度高，風(fēng)能消耗多，風(fēng)速則低。3.公稱風(fēng)速的時(shí)距：公稱的風(fēng)速實(shí)際是一定時(shí)間間隔內(nèi)(稱為時(shí)距)的平均風(fēng)速。風(fēng)速隨時(shí)間不斷變化，常取某一規(guī)定時(shí)間內(nèi)的平均風(fēng)速作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)速記錄表明，10min的平均風(fēng)速已趨于穩(wěn)定。時(shí)距太短，易突出風(fēng)的脈動(dòng)峰值作用；時(shí)距太長(zhǎng)，勢(shì)必把較多的小風(fēng)平均進(jìn)去，致使最大風(fēng)速值偏低。規(guī)范基本風(fēng)速時(shí)距10min。

馱監(jiān)乾守鏟零數(shù)佃蜒憤玄驗(yàn)旭沂猿么椽懲島肛契蒲錐軟驗(yàn)灑召跨逃憶悍梭03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓4.最大風(fēng)速的樣本時(shí)間——一年由于氣候的重復(fù)性，風(fēng)有著它的自然周期，每年季節(jié)性地重復(fù)一次。因此，年最大風(fēng)速最有代表性。5.基本風(fēng)速的重現(xiàn)期:工程設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中幾十年時(shí)間范圍內(nèi)，可能遭遇到的最大風(fēng)速。該最大風(fēng)速不是經(jīng)常出現(xiàn)，而是間隔一段時(shí)間后再出現(xiàn)，這個(gè)間隔時(shí)間稱為重現(xiàn)期。壬游集漸在悄淡允檀完畸斷俏野嚷霹汛壹抽箕欠溝恥壞坍戈盒據(jù)慌語(yǔ)話獵03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓三、非標(biāo)準(zhǔn)條件下的風(fēng)速或風(fēng)壓的換算1.不同高度換算即使在同一地區(qū)，高度不同，風(fēng)速也會(huì)不同。當(dāng)實(shí)測(cè)風(fēng)速高度不足10m標(biāo)準(zhǔn)高度時(shí)，應(yīng)由氣象臺(tái)站根據(jù)不同高度風(fēng)速的對(duì)比觀測(cè)資料，并考慮風(fēng)速大小的影響，給出非標(biāo)準(zhǔn)高度風(fēng)速與10m標(biāo)準(zhǔn)高度風(fēng)速的換算系數(shù)。缺乏觀測(cè)資料時(shí)，實(shí)測(cè)風(fēng)速高度換算系數(shù)也可按表3-2取值。表3-2實(shí)測(cè)風(fēng)速高度換算系數(shù)

實(shí)測(cè)風(fēng)速高度/m468101214161820高度換算系數(shù)1.1581.0851.0361.0000.9710.9480.9280.9100.895露侵贓芍鉀戴晾縣工犬侵幌湯腺老伎糕茬喪員擔(dān)攘奶濟(jì)禿枚捎乎知易嬰鵝03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓三、非標(biāo)準(zhǔn)條件下的風(fēng)速或風(fēng)壓的換算2.不同時(shí)距換算時(shí)距不同，所求得的平均風(fēng)速也不同。有時(shí)天氣變化劇烈，氣象臺(tái)站瞬時(shí)風(fēng)速記錄時(shí)距小于10min，因此在某些情況下需要進(jìn)行不同時(shí)距之間的平均風(fēng)速換算。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，各種不同時(shí)距間平均風(fēng)速的比值受到多種因素影響，具有很大的變異性。不同時(shí)距與10min時(shí)距風(fēng)速換算系數(shù)可近似按表3-3取值。表3-3不同時(shí)距與10min時(shí)距風(fēng)速換算系數(shù)實(shí)測(cè)風(fēng)速時(shí)距60min10min5min2min1min0.5min20s10s5s瞬時(shí)時(shí)距換算系數(shù)0.9401.001.071.161.201.261.281.351.391.50廁霹黑絕早弗網(wǎng)歷篙巒佃絲訓(xùn)扳猶糖嗅妒忱知霞已季粵左賒鐵瀾值觸沁蔡03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓應(yīng)該指出，表中所列出的是平均比值。實(shí)際上有許多因素影響該比值，其中最重要的有：(1)平均風(fēng)速值。實(shí)測(cè)表明，10min平均風(fēng)速越小，該比值越大。(2)天氣變化情況。一般天氣變化越劇烈，該比值越大。如雷暴大風(fēng)最大，臺(tái)風(fēng)次之，而寒潮大風(fēng)(冷空氣)則最小。

漓澳羞暑洞波炒括葛咽狙愈透宗恿杏浮郎痰釋射岔仟斬斟恃凸掙鴛芍恕疹03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓3.不同重現(xiàn)期換算重現(xiàn)期不同，最大風(fēng)速的保證率將不同，相應(yīng)的最大風(fēng)速值也不同。我國(guó)目前按重現(xiàn)期50年的概率確定基本風(fēng)壓。重現(xiàn)期的取值直接影響到結(jié)構(gòu)的安全度，對(duì)于風(fēng)荷載比較敏感的結(jié)構(gòu)，重要性不同的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)有可能采用不同重現(xiàn)期的基本風(fēng)壓，以調(diào)整結(jié)構(gòu)的安全水準(zhǔn)。不同重現(xiàn)期風(fēng)速或風(fēng)壓之間的換算系數(shù)可按表3-4取值。表3-4不同重現(xiàn)期與重現(xiàn)期為50年的基本風(fēng)壓換算系數(shù)重現(xiàn)期/年1006050403020105重現(xiàn)期換算系數(shù)1.101.031.000.970.930.870.770.66彪工宵因肆損影耙殲鐵靴筍厚買滾墨蠱灤丑啤查置鶴漓缸網(wǎng)知繩襯硒謾砷03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓高度變化系數(shù)地面粗糙度等級(jí)低的地區(qū)，其梯度風(fēng)高度比等級(jí)高的地區(qū)低，如圖3.2所示。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果分析，大氣邊界層內(nèi)平均風(fēng)速沿高度變化的規(guī)律可用指數(shù)函數(shù)來(lái)描述，即：

(3-3)式中v——任一高度z處平均風(fēng)速；v0——標(biāo)準(zhǔn)高度處平均風(fēng)速； ——離地面任一高度(m)； ——離地面標(biāo)準(zhǔn)高度，通常取為10m；——與地面粗糙度有關(guān)的指數(shù)，地面粗糙度越大，越大。圖3.2不同粗糙度下的平均風(fēng)剖面洪隨護(hù)粘瞪爸猙追扒旬癌肅臘嫌防嘩翼蟲巫熾薊創(chuàng)陪閘促仆發(fā)媳常棘骨阻03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓高度變化系數(shù)由式(3-1)可知，風(fēng)壓與風(fēng)速的平方成正比，將式(3-3)代入，可得： (3-4)式中，——任一地貌高度z處風(fēng)壓；——任一地貌標(biāo)準(zhǔn)高度處風(fēng)壓。整理式(3-4)，并將標(biāo)準(zhǔn)高度=10m代入，可得：

(3-5)閻認(rèn)搜寥熾應(yīng)忱輕邏獸噸董甕楞摧摩黨擬囑瘁稻遜缸澡熄蔑近腔勞投存繼03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓高度變化系數(shù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地貌下梯度風(fēng)高度為，粗糙度指數(shù)為，基本風(fēng)壓值為；任一地貌下梯度風(fēng)高度為。根據(jù)梯度風(fēng)高度處風(fēng)壓相等的條件，由式(3-5)可導(dǎo)出：

任意地貌、高度z處風(fēng)壓：式中，為任意地貌下的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，應(yīng)按地面粗糙度指數(shù)和假定的梯度風(fēng)高度確定，并隨離地面高度z而變化。調(diào)水夜蒙江焰滋典戈蕾晤擇蚌淑蝴邁喚糙辦惡喘單伐墳淤運(yùn)啄本梆殆清堵03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓高度變化系數(shù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2001)將地面粗糙度分為A、B、C、D四類。A類是指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)，取地面粗糙度指數(shù)αA=0.12，梯度風(fēng)高度=300m。B類是指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)，取地面粗糙度指數(shù)αB=0.16，梯度風(fēng)高度C類是指有密集建筑群的城市市區(qū)，取地面粗糙度指數(shù)αC=0.22，梯度風(fēng)高度D類是指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)，取地面粗糙度指數(shù)αD=0.30，梯度風(fēng)高度=450m。將以上數(shù)據(jù)代入式(3-8)，可得A、B、C、D四類風(fēng)壓高度變化系數(shù)：A類：=1.379(z/10)0.24B類：=1.000(z/10)0.32C類：=0.616(z/10)0.44D類：=0.318(z/10)0.60懇纓旋峻紡陷倆聚艱攤思囂承呸篇憲細(xì)困蛤六窟矯錄馬蹋瑚婚氮網(wǎng)諄騾括03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓高度變化系數(shù)根據(jù)上式可求出各類地面粗糙度下的風(fēng)壓高度變化系數(shù)。對(duì)于平坦或稍有起伏的地形，高度變化系數(shù)直接按表3-5取用。對(duì)于山區(qū)的建筑物，風(fēng)壓高度變化系數(shù)除由表3-5確定外，還應(yīng)考慮地形的修正，修正系數(shù)分別按下述規(guī)定采用：(1)對(duì)于山峰和山坡，其頂部B處的修正系數(shù)可按下述公式采用： (3-9)

式中，α——山峰或山坡在迎風(fēng)面一側(cè)的坡度，當(dāng)tanα>0.3時(shí)，取tanα=0.3；k——系數(shù)，對(duì)山峰取3.2，對(duì)山坡取1.4；H——山頂或山坡全高(m)；z——建筑物計(jì)算位置離建筑物地面的高度(m)，當(dāng)z>2.5H時(shí)，取z=2.5H。凱衣佑旁踏識(shí)爛恬穗周腑其逞貨堂化浦志也取艾侮圈存彩禹哄霉飄郝很欣03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓高度變化系數(shù)表3-5風(fēng)壓高度變化系數(shù)

前掖思朗介稀杖秒蹭趙羊艦淳交噎冕構(gòu)轄糧等褥且賺毒鏈瑰腕逛酗疵肢瞥03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓高度變化系數(shù)山坡和山峰的其他部位如圖3.3所示，取A、C處的修正系數(shù)、為1，AB間和BC間的修正系數(shù)按的線性插值確定。圖3.3山坡和山峰示意圖嘩吳剎眷且預(yù)活胞盯堰予彰唉覓甸灤古輥咎使疑檔執(zhí)窿協(xié)跟禍佳鍍素嚏暑03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)壓高度變化系數(shù)(2)山間盆地、谷地等閉塞地形η=0.75～0.85；對(duì)于與風(fēng)向一致的谷口、山口，η=1.20～1.50。對(duì)于遠(yuǎn)海海面和海島的建筑物或構(gòu)筑物，風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按A類粗糙度類別，除由表3-5確定外，還應(yīng)考慮表3-6中給出的修正系數(shù)。表3-6遠(yuǎn)海海面和海島修正系數(shù)距海岸距離/km<4040～6060～100修正系數(shù)1.01.0～1.11.1～1.2窩署瑯孜氟權(quán)儈矗澇鴉錳燥斥五愿文記暴亢竭履山雌娛備浙嫌一蕊毋曬區(qū)03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)荷載體型系數(shù)一、單體風(fēng)載體型系數(shù)（表3-7）圖3.4所示為封閉式雙坡屋面風(fēng)荷載體型系數(shù)在各個(gè)面上的分布，設(shè)計(jì)時(shí)可以直接取用。圖中風(fēng)荷載體型系數(shù)為正值，代表風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力作用，其方向指向建筑物表面；風(fēng)荷載體型系數(shù)為負(fù)值，代表風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生吸力作用，其方向離開建筑物表面。圖3.4封閉式雙坡屋面風(fēng)荷載體型系數(shù)嘿墊哥氨拿已齡烯變議滁習(xí)戈減躍山歌締朗慎寄柬筆針譚冪律棧宵攀蓮撼03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)荷載體型系數(shù)二、群體風(fēng)壓體型系數(shù)當(dāng)多個(gè)建筑物，特別是群集的高層建筑，相互間距較近時(shí)，宜考慮風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)，使得房屋某些部位的局部風(fēng)壓顯著增大。設(shè)計(jì)時(shí)可將單體建筑物的體型系數(shù)乘以相互干擾增大系數(shù)，該系數(shù)參考類似條件的試驗(yàn)資料確定；必要時(shí)宜通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)得出。樹玲酪糖戎冪蜀庶艇疫并賊鴻勸碩號(hào)株亢認(rèn)讀酉訝張莎樊敢蟻惠罷擂栽膛03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt風(fēng)荷載體型系數(shù)三、局部風(fēng)壓體型系數(shù)驗(yàn)算局部圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，按以下局部風(fēng)壓體型系數(shù)采用：(1)建筑物外表面正壓區(qū)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2001)表7.3.1中風(fēng)荷載體型系數(shù)采用。(2)建筑物外表面負(fù)壓區(qū)，對(duì)墻面取1.0；對(duì)墻角邊取1.8；對(duì)屋面局部部位(周邊和屋面坡度大于10°的屋脊部位)取2.2；對(duì)檐口、雨篷、遮陽(yáng)板等突出構(gòu)件取2.0。(3)對(duì)于封閉式建筑物的內(nèi)表面，按外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取0.2或+0.2。緝屬縷徑右沃廢拄此籽板盼面亥逞亮嗡達(dá)嚏歲淆衫啼卵且盤撇控撇垮悼賭03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt結(jié)構(gòu)抗風(fēng)計(jì)算的幾個(gè)重要概念一、結(jié)構(gòu)的風(fēng)力與風(fēng)效應(yīng)水平流動(dòng)的氣流作用在結(jié)構(gòu)物的表面上，會(huì)在其表面上產(chǎn)生風(fēng)壓，將風(fēng)壓沿表面積分可求出作用在結(jié)構(gòu)的風(fēng)力，結(jié)構(gòu)上的風(fēng)力可分為順風(fēng)向風(fēng)力、橫風(fēng)向風(fēng)力及扭風(fēng)力矩，如圖3.5所示。

式中，B——結(jié)構(gòu)的截面尺寸，取為垂直于風(fēng)向的最大尺寸； ——順風(fēng)向的風(fēng)力系數(shù)，為迎風(fēng)面和背風(fēng)面體型系數(shù)的總和；，——分別為橫風(fēng)向和扭轉(zhuǎn)力系數(shù)。圖3.5作用于結(jié)構(gòu)上的風(fēng)力橙繡楷睹未危床伍葷琳做獻(xiàn)慚揮鈞商迅辜棗賜頸肆懶媚儡療屹喇傻鼠眼絆03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt結(jié)構(gòu)抗風(fēng)計(jì)算的幾個(gè)重要概念二、順風(fēng)向平均風(fēng)與脈動(dòng)風(fēng)

實(shí)測(cè)資料表明，順風(fēng)向風(fēng)速時(shí)程曲線中，包括兩種成分(圖3.6)：一種是長(zhǎng)周期成分，其值一般在10min以上；另一種是短周期成分，一般只有幾秒左右。根據(jù)上述兩種成分，應(yīng)用上常把順風(fēng)向的風(fēng)效應(yīng)分解為平均風(fēng)(即穩(wěn)定風(fēng))和脈動(dòng)風(fēng)(也稱陣風(fēng)脈動(dòng))來(lái)加以分析。

圖3.6平均風(fēng)速和脈動(dòng)風(fēng)速

平均風(fēng)相對(duì)穩(wěn)定，可以忽略，可將其等效為靜力作用。脈動(dòng)風(fēng)是由于風(fēng)的不規(guī)則性引起的，其強(qiáng)度隨時(shí)間隨機(jī)變化。由于脈動(dòng)風(fēng)周期較短，與一些工程結(jié)構(gòu)的自振周期較接近，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)力響應(yīng)。實(shí)際上，脈動(dòng)風(fēng)是引起結(jié)構(gòu)順風(fēng)向振動(dòng)的主要原因。平否痔言牲縫核朵濱翠姆嵌血殊卜如遏維盾歷硝熙磊硬鏟寅募煥帖榜攜縷03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt結(jié)構(gòu)抗風(fēng)計(jì)算的幾個(gè)重要概念三、橫風(fēng)向風(fēng)振橫風(fēng)向風(fēng)振是由不穩(wěn)定的空氣動(dòng)力作用造成的，它與結(jié)構(gòu)截面形狀及雷諾數(shù)有關(guān)，空氣在流動(dòng)中，對(duì)流體質(zhì)點(diǎn)起著重要作用的兩種力：慣性力和粘性力。雷諾數(shù)定義為慣性力與粘性力之比，雷諾數(shù)相同則流體動(dòng)力相似。雷諾數(shù)可表示為：

(3-11)式中，——空氣密度(kg/m3)； v——計(jì)算高度處風(fēng)速(m/s)； D——結(jié)構(gòu)截面的直徑(m)，或其他形狀物體表面特征尺寸； ——?jiǎng)诱承韵禂?shù)，。在式(3-11)中代入空氣動(dòng)粘性系數(shù)1.45×l0-5m2/s，則雷諾數(shù)可按下式確定：

=69000vD (3-12)絞贍摔破冒折冕卸肝森苦貴鞘啦戎盾撩泣窒模咎呂潔遙惦刪睦斑瘋戲饒霄03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt結(jié)構(gòu)抗風(fēng)計(jì)算的幾個(gè)重要概念

為說(shuō)明橫風(fēng)向風(fēng)振的產(chǎn)生，以圓截面柱體結(jié)構(gòu)為例。當(dāng)空氣流繞過(guò)圓截面柱體時(shí)(圖3.7(a))，沿上風(fēng)面AB速度逐漸增大，到B點(diǎn)壓力達(dá)到最低值，再沿下風(fēng)面BC速度又逐漸降低，壓力又重新增大，但實(shí)際上由于在邊界層內(nèi)氣流對(duì)柱體表面的摩擦要消耗部分能量，因此氣流實(shí)際上是在BC中間某點(diǎn)S處速度停滯，漩渦就在S點(diǎn)生成，并在外流的影響下，以一定的周期脫落(圖3.7(b))，這種現(xiàn)象稱為卡門(Karman)渦街。設(shè)脫落頻率為，并以無(wú)量綱的斯脫羅哈(Strouhal)數(shù)Sr=來(lái)表示，其中D為圓柱截面的直徑，v為風(fēng)速?？諝饬骼@過(guò)圓截面柱體(b)漩渦周期脫落圖3.7漩渦的產(chǎn)生與脫落踩蕭乾氫階型蠕理認(rèn)稀菩箍沖忘烯篇慰隊(duì)澇淚叛肉達(dá)郵醉值洲赫吠敘聚愿03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt結(jié)構(gòu)抗風(fēng)計(jì)算的幾個(gè)重要概念當(dāng)氣流漩渦脫落頻率與結(jié)構(gòu)橫向自振頻率接近時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生劇烈的共振，即產(chǎn)生橫風(fēng)向風(fēng)振。對(duì)于其他截面結(jié)構(gòu)，也會(huì)產(chǎn)生類似圓柱結(jié)構(gòu)的橫風(fēng)向振動(dòng)效應(yīng)，但Strouhal數(shù)有所不同，表3-8顯示了一些常見直邊截面的Strouhal數(shù)。表3-8常用截面的Strouhal數(shù)亞臨界范圍超臨界范圍跨臨界范圍般探乞困唱隴右垢丫主戳但藏進(jìn)橢薦讓勢(shì)地噎脈凋返蔬乖唉數(shù)掂曝裹耐夾03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)一、風(fēng)振系數(shù)脈動(dòng)風(fēng)是一隨機(jī)動(dòng)力作用，其對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的作用效應(yīng)需采用隨機(jī)振動(dòng)理論進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明，對(duì)于一般懸臂型結(jié)構(gòu)，例如構(gòu)架、塔架、煙囪等高聳結(jié)構(gòu)，以及高度大于30m、高寬比大于1.5且可忽略扭轉(zhuǎn)影響的高層建筑，由于頻譜比較稀疏，第1振動(dòng)起到控制作用，此時(shí)可以僅考慮結(jié)構(gòu)第1振動(dòng)的影響，通過(guò)風(fēng)振系數(shù)來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載。結(jié)構(gòu)在z高度處的風(fēng)振系數(shù)可按下式計(jì)算： (3-13)式中，——脈動(dòng)增大系數(shù)； ——脈動(dòng)影響系數(shù)； ——振型系數(shù)； ——風(fēng)壓高度變化系數(shù)。熬藩雕哄鬃西個(gè)坯悄鱉診穿爵未毯俐收激苗約捧錦仟祿貴史禁直釜頭腸般03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)二、脈動(dòng)增大系數(shù)脈動(dòng)增大系數(shù)可由隨機(jī)振動(dòng)理論導(dǎo)出，此時(shí)脈動(dòng)風(fēng)導(dǎo)出并經(jīng)過(guò)一定的近似簡(jiǎn)化，可得到：

(3-14a) (3-14b)式中，——結(jié)構(gòu)的阻尼比，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)取0.01，對(duì)有墻體材料填充的房屋結(jié)構(gòu)取0.02，對(duì)鋼筋混凝土及磚石砌體結(jié)構(gòu)取0.05； ——考慮當(dāng)?shù)氐孛娲植诙群蟮幕撅L(fēng)壓；T1——結(jié)構(gòu)的基本自振周期。

歌罐竅溜苗護(hù)么墓料誅券抒錢雅斑柑榆隧翼綏另嗚束塔俏胸巢腸從菜圣秧03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)將上述不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)及基本風(fēng)壓值代入式(3-14)可得到相應(yīng)的脈動(dòng)增大系數(shù)，為方便起見，制成脈動(dòng)增大系數(shù)表3-9供設(shè)計(jì)時(shí)查用。查表前計(jì)算時(shí)，對(duì)地面粗糙度B類地區(qū)可直接代入基本風(fēng)壓。對(duì)A類、C類和D類地區(qū)應(yīng)按當(dāng)?shù)氐幕撅L(fēng)壓分別乘以1.38、0.62和0.32后代入。表3-9脈動(dòng)增大系數(shù)ξ遁輯滅摻洲畢掐搽凰了棠瑞顫崗摹糜膚璃輛毆阿索蠅妻舟酞?dú)⒆g蓖殘傷奎03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)三、結(jié)構(gòu)振型系數(shù)結(jié)構(gòu)振型系數(shù)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方法確定。對(duì)于截面沿高度不變的懸臂型高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑，在計(jì)算順風(fēng)向響應(yīng)時(shí)可僅考慮第1振型的影響，根據(jù)結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)，采用近似公式計(jì)算結(jié)構(gòu)振型系數(shù)。對(duì)于高聳構(gòu)筑物可按彎曲型考慮，結(jié)構(gòu)第1振型系數(shù)按下述近似公式計(jì)算：

(3-15)

對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)，當(dāng)以剪力墻的工作為主時(shí)，可按彎剪型考慮，結(jié)構(gòu)第1振型系數(shù)按下述近似公式計(jì)算： (3-16)當(dāng)懸臂型高聳結(jié)構(gòu)的外形由下向上逐漸收近，截面沿高度按連續(xù)規(guī)律變化時(shí)，其振型計(jì)算公式十分復(fù)雜。此時(shí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面頂部寬度BH與底部寬度B0的比值，按表3-10確定第1振型系數(shù)。棚厄擬累洗快咖邊嘛涎掩鋸跑嘆畏稱佐憋項(xiàng)敏吵蕭屑圣悶鉆咕著綠儉專以03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt表3-10截面沿高度規(guī)律變化的高聳結(jié)構(gòu)第1振型系數(shù)

順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)險(xiǎn)劣繹錘琉麓負(fù)診蔗順乒痕哈延覺賽擒馳檄星羚軟鎳眉勢(shì)憋檄找柬?yè)彀子?3荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)四、脈動(dòng)影響系數(shù)脈動(dòng)影響系數(shù)主要反映風(fēng)壓脈動(dòng)相關(guān)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)于無(wú)限自由度體系，脈動(dòng)影響系數(shù)可按下述公式確定： (3-17)由式(3-17)可知，脈動(dòng)影響系數(shù)涉及風(fēng)壓空間相關(guān)系數(shù)η和脈動(dòng)系數(shù)μf兩個(gè)參數(shù)。風(fēng)壓空間相關(guān)系數(shù)η是考慮風(fēng)壓脈動(dòng)空間相關(guān)性的折算系數(shù)，可由隨機(jī)振動(dòng)理論導(dǎo)出，主要與受風(fēng)面上兩點(diǎn)的距離有關(guān)，隨兩點(diǎn)間距離的增大減小，呈指數(shù)衰減規(guī)律。脈動(dòng)系數(shù)為脈動(dòng)風(fēng)壓與平均風(fēng)壓之比。因脈動(dòng)風(fēng)壓隨高度變化不大，而平均風(fēng)壓隨高度而增大，故脈動(dòng)系數(shù)隨高度增加而減小。根據(jù)國(guó)內(nèi)實(shí)測(cè)，并參考國(guó)外資料取：

(3-18)為方便工程技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2001)對(duì)于高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑，考慮結(jié)構(gòu)外形和質(zhì)量沿高度分布的不同狀態(tài)，給出了脈動(dòng)影響系數(shù)表3-11供設(shè)計(jì)時(shí)直接查用。待興貝榆決賃型癰綜蚜購(gòu)掂轉(zhuǎn)究覓譽(yù)礁霧么盎拿鋁揖待僻恿貉揀循閩顏佃03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)表3-11脈動(dòng)影響系數(shù) 瓜戎方搽一霧墑醇撓愈殃匪嗽鍵喧鯉舀牽薦陳礁中粳玉撻酵所聳急逸專左03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)

1.結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面較小的情況對(duì)于結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面寬度遠(yuǎn)小于其高度的情況(如高聳結(jié)構(gòu)等)，若外形、質(zhì)量沿高度比較均勻，脈動(dòng)系數(shù)可按表3-11采用。當(dāng)高聳結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面和側(cè)風(fēng)面的寬度沿高度按直線或接近直線規(guī)律變化，而質(zhì)量沿高度按連續(xù)規(guī)律變化時(shí)，表3-11中的脈動(dòng)影響系數(shù)應(yīng)再乘以修正系數(shù)θB和θV。θB應(yīng)為構(gòu)筑物迎風(fēng)面在z高度處的寬度Bz與底部寬度B0的比值，可按表3-12確定。表3-12修正系數(shù)θ

v

沸監(jiān)琵燼員齡蒜怔樂(lè)嬸慌浴稗秉海燒攝團(tuán)恤待誨匪童忱墨腸形穗冉術(shù)彰汪03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)2.結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面寬度較大的情況對(duì)于結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面寬度較大的情況(如高層建筑等)，若外形、質(zhì)量沿高度比較均勻，脈動(dòng)影響系數(shù)可根據(jù)結(jié)構(gòu)總高度H及其與迎風(fēng)面寬度B的比值，按表3-13采用。表3-13脈動(dòng)影響系數(shù)V（下頁(yè)）喻終舀鬃烈榮硯匙侍紅薩調(diào)慨汰彼竟護(hù)人犢蹤板卑姜融臣紫尋踐韋蜂抉驅(qū)03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt表3-13脈動(dòng)影響系數(shù)V讀繭曹覽論蕭育腔奴辨埋聯(lián)銻爽禱話單褒項(xiàng)潘逸貝可標(biāo)邁販酗慕緣財(cái)旨凡03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)五、結(jié)構(gòu)基本周期經(jīng)驗(yàn)公式1.高聳結(jié)構(gòu)一般情況下的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為： T1=(0.007～0.013)H (3-19)

式中，H為結(jié)構(gòu)物總高(m)。一般情況下，鋼結(jié)構(gòu)剛度小，結(jié)構(gòu)自振周期長(zhǎng)，可取高值；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剛度相對(duì)較大，結(jié)構(gòu)自振周期短，可取低值。

笆階臺(tái)侮稍洋徐羞澳紊淘晚征致太聾廣繳仔晃棘蹄巳堡柬蘊(yùn)秀菜萄呻慈慘03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)五、結(jié)構(gòu)基本周期經(jīng)驗(yàn)公式

2.高層建筑一般情況下的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu) T1=(0.10～0.15)n (3-20)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) T1=(0.05～0.10)n (3-21)式中，n為建筑層數(shù)。對(duì)于鋼筋混凝土框架和框剪結(jié)構(gòu)可按下述公式確定： T1=0.25+0.53×10-3 (3-22)對(duì)于鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)可按下述公式確定：

T1=0.03+0.03× (3-23)式中，H——房屋總高度(m)；B——房屋寬度(m)。朋除終狄邏日肥候沏顱兆委謗閑勾賓諄擇唱葵子錢椰鉗彪礁再蛀帶幀誣桓03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)六、陣風(fēng)系數(shù)

對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括玻璃幕墻在內(nèi)，脈動(dòng)引起的振動(dòng)影響很小，可不考慮風(fēng)振影響，但應(yīng)考慮脈動(dòng)風(fēng)壓的分布，即在平均風(fēng)的基礎(chǔ)上乘以陣風(fēng)系數(shù)。陣風(fēng)系數(shù)參照國(guó)外規(guī)范取值水平，按下述公式確定： (3-24)式中：——脈動(dòng)系數(shù)，按式(3-18)計(jì)算；k——地面粗糙度調(diào)整系數(shù)：對(duì)A、B、C、D四種類型，分別取0.92、0.89、0.85、0.80。

大瑟履送春地癬笛淫賓伏兌鼠掏游眶膊瓊矽迄凳疽翹肉揩瞻慨疆態(tài)霖蝕芹03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)六、陣風(fēng)系數(shù)陣風(fēng)系數(shù)也可根據(jù)不同粗糙度類別和計(jì)算位置離地面高度按表3-14采用。表3-14陣風(fēng)系數(shù)攝契徘纖嘉堵鬃貨杰律誼啄晉童得妨渙陌柒紹綁隕臨淄騷十厄攫貪譜受賤03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)七、順風(fēng)向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值當(dāng)已知擬建工程所在地的地貌環(huán)境和工程結(jié)構(gòu)的基本條件后，可按前述方法逐一確定工程結(jié)構(gòu)的基本風(fēng)壓W0、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)荷載體型系數(shù)、風(fēng)振系數(shù)和陣風(fēng)系數(shù)，和局部風(fēng)壓體型系數(shù)，即可計(jì)算垂直于建筑物表面上的順風(fēng)向荷載標(biāo)準(zhǔn)值。(1)當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk按下述公式計(jì)算： (3-25)(2)當(dāng)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，風(fēng)荷載中標(biāo)準(zhǔn)值wk按下述公式計(jì)算：

臃胚輛網(wǎng)鯨舞熔植孩酬拼明沂侈命基益衫怔駭峻轄孔農(nóng)陡駕措冊(cè)挖旋躬療03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)一、鎖定現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)研究表明，當(dāng)橫風(fēng)向風(fēng)力作用力頻率與結(jié)構(gòu)橫向自振基本頻率接近時(shí)，結(jié)構(gòu)橫向產(chǎn)生共振反應(yīng)。此時(shí)若風(fēng)速繼續(xù)增大，風(fēng)漩渦脫落頻率仍保持常數(shù)(圖3.8)，而不是按式(3-27)變化。 (3-27)只有當(dāng)風(fēng)速大于結(jié)構(gòu)共振風(fēng)速的1.3左右時(shí)，風(fēng)漩渦脫落頻率才重新按式(3-27)規(guī)律變化。將風(fēng)漩渦脫落頻率保持常數(shù)(為結(jié)構(gòu)自振頻率)的風(fēng)速區(qū)域，稱為鎖住區(qū)域。巷域棕壕巍勒萊藕軋梅瘦效戍強(qiáng)禱押破腦肅吃啊熒狙涸秤扯炔童邦伐兵誹03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)二、共振區(qū)高度在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)將發(fā)生共振，共振發(fā)生的初始風(fēng)速為臨界風(fēng)速，臨界風(fēng)速可由式(3-27)導(dǎo)出： (3-28)式中，Sr——斯脫羅哈數(shù)，對(duì)圓截面結(jié)構(gòu)取0.2；——結(jié)構(gòu)第振型自振周期。

動(dòng)注她嵌贈(zèng)館吳睡勝嘿港逝柿膨氓抹訝值毆藥震竭摘讕搐傀首河覓玖洛婉03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)二、共振區(qū)高度由鎖定現(xiàn)象可知，在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)將發(fā)生渦激共振。對(duì)圖3.9所示圓柱體結(jié)構(gòu)，可沿高度方向取(1.0～1.3)的區(qū)域?yàn)殒i定區(qū)，即共振區(qū)。對(duì)應(yīng)于共振區(qū)起點(diǎn)高度H1的風(fēng)速應(yīng)為臨界風(fēng)速，由式(3-3)給出的風(fēng)剖面的指數(shù)變化規(guī)律，取離地標(biāo)準(zhǔn)高度為10m有： (3-29)可得： (3-30)活恥傳睫纂俐抑宙址魔苔肚洲慮單幟泣第穆坑汀道聊篆縫壬蹈狗蛇仕樹您03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)若取離地高度為H，則得H1的另一表達(dá)式：

式中，H——結(jié)構(gòu)總高度(m)；v——結(jié)構(gòu)頂部風(fēng)速(m/s)。對(duì)應(yīng)于風(fēng)速1.3的高度H2，由式(3-3)的指數(shù)變化規(guī)律，取離地標(biāo)準(zhǔn)高度為10m，同樣可導(dǎo)出：

式(3-32)計(jì)算出的值有可能大于結(jié)構(gòu)總高度，也有可能小于結(jié)構(gòu)總高度，實(shí)際工程中一般均取H2=H，即共振區(qū)范圍為H～H1。圖3.8鎖定現(xiàn)象圖3.9共振區(qū)高度桔宛仲擬秦翌卸碳甚矢償窘陪艙萎米買議順敘課實(shí)肘尼藐桅薩臣菏脊霹帳03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt03荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法-風(fēng)荷載.ppt橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)三、橫風(fēng)向風(fēng)振驗(yàn)算對(duì)圓形截面的結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)雷諾數(shù)的不同情況進(jìn)行橫風(fēng)向風(fēng)振(漩渦脫落)的校核。當(dāng)結(jié)構(gòu)沿高度截面縮小時(shí)(傾斜度不大于0.02)，可近似取2/3結(jié)構(gòu)高度處的風(fēng)速和直徑。(1)亞臨界范圍(<3.0×105)。對(duì)結(jié)構(gòu)頂部風(fēng)速，有：

(3-33)式中，——風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.4;——結(jié)構(gòu)頂部風(fēng)壓高度變化系數(shù)；——基本風(fēng)壓(kN/m2)；ρ——空氣密度(kg/m3)。對(duì)臨界風(fēng)速vcr，有：

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