《建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制技術(shù)標(biāo)準+JGJT+487-2020》詳細解讀

《建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制技術(shù)標(biāo)準JGJ/T487-2020》詳細解讀目錄1總則2術(shù)語和符號3基本規(guī)定4風(fēng)荷載5黏滯和黏彈性阻尼器的風(fēng)振控制6調(diào)諧阻尼器的風(fēng)振控制目錄7主被動混合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的風(fēng)振控制8風(fēng)振控制系統(tǒng)抗震設(shè)計本標(biāo)準用詞說明引用標(biāo)準名錄編制說明011總則01021.1制定目的和意義促進建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，提高我國建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計水平。為了統(tǒng)一建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制技術(shù)標(biāo)準，保證建筑結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的安全性、適用性和耐久性。1.2適用范圍本標(biāo)準適用于建筑工程中風(fēng)振控制的設(shè)計、施工、驗收和維護。適用于各種建筑結(jié)構(gòu)類型，包括高層建筑、大跨度建筑、復(fù)雜體型建筑等。明確了風(fēng)振控制的相關(guān)術(shù)語和定義，如風(fēng)荷載、風(fēng)振系數(shù)、風(fēng)振控制裝置等。對術(shù)語和定義的準確理解有助于更好地應(yīng)用本標(biāo)準。1.3術(shù)語和定義規(guī)定了本標(biāo)準中使用的符號和單位，如力的單位使用牛頓（N），長度的單位使用米（m）等。符號和單位的統(tǒng)一有助于保證計算結(jié)果的準確性和可比性。1.4符號和單位022術(shù)語和符號指通過采取一定的技術(shù)措施，減小或抑制建筑結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的振動響應(yīng)，以提高結(jié)構(gòu)的舒適性和安全性。風(fēng)振控制通過改變建筑結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸或表面特性等，以減小風(fēng)荷載對結(jié)構(gòu)的作用。氣動措施通過增強結(jié)構(gòu)的剛度、阻尼或質(zhì)量等，以減小結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的振動響應(yīng)。結(jié)構(gòu)措施同時采用氣動措施和結(jié)構(gòu)措施進行風(fēng)振控制。混合控制2.1術(shù)語$V_{H}$水平風(fēng)荷載標(biāo)準值，表示在單位面積上作用的風(fēng)壓力與風(fēng)壓高度變化系數(shù)的乘積。$K_{z}$風(fēng)壓高度變化系數(shù)，表示隨高度變化的風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值。$mu_{s}$風(fēng)荷載體型系數(shù)，表示建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的靜態(tài)壓力分布與來流風(fēng)壓的比值。2.2符號$xi$阻尼比，表示結(jié)構(gòu)阻尼的大小，是結(jié)構(gòu)動力特性中的重要參數(shù)。$f$結(jié)構(gòu)自振頻率，表示結(jié)構(gòu)在自由振動時的振動頻率。$T$結(jié)構(gòu)自振周期，表示結(jié)構(gòu)在自由振動時完成一次振動所需的時間。2.2符號$m$結(jié)構(gòu)質(zhì)量，表示結(jié)構(gòu)的慣性大小。$C_{D}$阻力系數(shù)，表示物體在流體中運動時受到的阻力與來流動壓力的比值。$S_{t}$斯托羅哈數(shù)，表示流體流經(jīng)物體時產(chǎn)生的渦街頻率與來流速度的比值。2.2符號033基本規(guī)定建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制設(shè)計應(yīng)遵循安全、適用、經(jīng)濟、合理的原則，結(jié)合工程實際情況，選用適當(dāng)?shù)娘L(fēng)振控制方法。風(fēng)振控制設(shè)計應(yīng)納入結(jié)構(gòu)總體設(shè)計，并應(yīng)與抗震設(shè)計相協(xié)調(diào)。對于風(fēng)振控制裝置的設(shè)置，應(yīng)考慮其對結(jié)構(gòu)整體剛度、承載力和穩(wěn)定性的影響。風(fēng)振控制設(shè)計應(yīng)考慮風(fēng)荷載的多變性、隨機性和耦合性，以及結(jié)構(gòu)動力特性的影響。對于重要或復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)進行專門的風(fēng)洞試驗或數(shù)值模擬分析。3.1一般規(guī)定結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制響應(yīng)計算應(yīng)基于隨機振動理論，采用時域或頻域分析方法進行。計算時應(yīng)考慮風(fēng)荷載的空間相關(guān)性、結(jié)構(gòu)阻尼比和振型耦合等因素的影響。對于采用主動或半主動風(fēng)振控制方法的建筑結(jié)構(gòu)，其控制力應(yīng)根據(jù)實時測量的風(fēng)荷載和結(jié)構(gòu)響應(yīng)進行計算，并考慮控制算法的穩(wěn)定性和可靠性。結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制響應(yīng)計算的結(jié)果應(yīng)滿足預(yù)定的性能目標(biāo)，包括舒適度、使用功能和安全性等方面的要求。對于不滿足性能目標(biāo)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)調(diào)整風(fēng)振控制方案或采取其他措施進行加固。3.2結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制響應(yīng)計算01風(fēng)振控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程實際情況和結(jié)構(gòu)特點進行，包括控制裝置的類型、數(shù)量、位置和參數(shù)等方面的選擇。設(shè)計時應(yīng)考慮控制裝置與結(jié)構(gòu)的相互作用和影響。02對于采用被動風(fēng)振控制方法的建筑結(jié)構(gòu)，其控制裝置應(yīng)具有足夠的阻尼比和耗能能力，以減小結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的動力響應(yīng)。03對于采用主動或半主動風(fēng)振控制方法的建筑結(jié)構(gòu)，其控制系統(tǒng)應(yīng)具有實時測量、計算和控制的能力，以保證控制效果的穩(wěn)定性和可靠性。同時，控制系統(tǒng)還應(yīng)具備故障自診斷和自恢復(fù)功能，以提高其安全性和可維護性。3.3風(fēng)振控制系統(tǒng)設(shè)計要求在風(fēng)振控制系統(tǒng)安裝完成后，應(yīng)進行整體聯(lián)動調(diào)試和試運行。調(diào)試和試運行過程中應(yīng)監(jiān)測結(jié)構(gòu)的響應(yīng)和控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理存在的問題和故障。風(fēng)振控制系統(tǒng)檢驗應(yīng)包括控制裝置的外觀檢查、性能測試和整體聯(lián)動調(diào)試等內(nèi)容。檢驗時應(yīng)遵循相關(guān)標(biāo)準和規(guī)范的要求，確?？刂蒲b置的質(zhì)量和性能符合要求。對于重要或復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)進行現(xiàn)場實測和風(fēng)洞試驗驗證風(fēng)振控制效果。實測和風(fēng)洞試驗的結(jié)果應(yīng)與理論計算結(jié)果進行比較和分析，以評估風(fēng)振控制方案的有效性和可靠性。3.4風(fēng)振控制系統(tǒng)檢驗044風(fēng)荷載風(fēng)荷載是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須考慮的重要荷載之一，其計算應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準和規(guī)范的要求。建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載應(yīng)根據(jù)建筑物的體型、高度、地理位置、地形地貌等因素進行確定。在確定風(fēng)荷載時，應(yīng)考慮風(fēng)壓高度變化系數(shù)、體型系數(shù)、陣風(fēng)系數(shù)等因素的影響。4.1一般規(guī)定03順風(fēng)向風(fēng)振的等效風(fēng)荷載計算中，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的自振周期、阻尼比以及風(fēng)壓脈動對結(jié)構(gòu)的影響。01順風(fēng)向風(fēng)振是指建筑物在順風(fēng)方向上由于風(fēng)的作用而產(chǎn)生的振動。02等效風(fēng)荷載是指將風(fēng)振作用轉(zhuǎn)化為靜力作用后所得到的荷載，其計算應(yīng)考慮風(fēng)振系數(shù)和結(jié)構(gòu)動力特性的影響。4.2順風(fēng)向風(fēng)振的等效風(fēng)荷載橫風(fēng)向風(fēng)振是指建筑物在垂直于風(fēng)向的方向上由于風(fēng)的作用而產(chǎn)生的振動。橫風(fēng)向和扭轉(zhuǎn)風(fēng)振的等效風(fēng)荷載計算中，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的動力特性和風(fēng)荷載的空間分布特性。扭轉(zhuǎn)風(fēng)振是指建筑物繞其垂直軸的扭轉(zhuǎn)振動，通常由于風(fēng)的不均勻作用或建筑物體型不對稱引起。對于高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)和體型復(fù)雜的建筑，應(yīng)特別注意橫風(fēng)向和扭轉(zhuǎn)風(fēng)振的影響，必要時應(yīng)采取相應(yīng)的控制措施。4.3橫風(fēng)向和扭轉(zhuǎn)風(fēng)振的等效風(fēng)荷載順風(fēng)向脈動風(fēng)荷載是指由于風(fēng)的脈動性而在建筑物順風(fēng)向上產(chǎn)生的動態(tài)風(fēng)荷載。順風(fēng)向脈動風(fēng)荷載的計算應(yīng)考慮脈動風(fēng)壓的空間相關(guān)性、結(jié)構(gòu)的動力特性和風(fēng)振響應(yīng)的影響。在計算順風(fēng)向脈動風(fēng)荷載時，通常采用頻域法或時域法進行分析，其中頻域法基于隨機振動理論，時域法則通過數(shù)值模擬方法進行求解。4.4順風(fēng)向脈動風(fēng)荷載055黏滯和黏彈性阻尼器的風(fēng)振控制阻尼器的設(shè)計、制造和安裝應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準的規(guī)定。阻尼器在風(fēng)振控制中應(yīng)考慮其長期性能和穩(wěn)定性。阻尼器應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的類型、阻尼需求、阻尼器性能等因素進行合理選型。5.1一般規(guī)定010203阻尼力模型應(yīng)能準確反映阻尼器的力學(xué)特性，包括阻尼力、位移、速度等關(guān)系。常用的阻尼力模型有線性模型、非線性模型和滯回模型等，應(yīng)根據(jù)實際情況選擇。阻尼力模型的參數(shù)應(yīng)通過試驗或理論計算確定，并應(yīng)在設(shè)計文件中明確。5.2阻尼力模型阻尼器的設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的自振周期、阻尼比、振型等動力特性進行。阻尼器的設(shè)計應(yīng)滿足在風(fēng)振作用下的穩(wěn)定性和耐久性要求。阻尼器的布置應(yīng)考慮其對建筑結(jié)構(gòu)整體和局部的影響，以及施工和維護的方便性。阻尼器的連接件應(yīng)具有足夠的強度和剛度，以保證阻尼器的有效工作。5.3設(shè)計要點阻尼器在出廠前應(yīng)進行質(zhì)量檢驗，包括外觀檢查、尺寸測量、力學(xué)性能試驗等。阻尼器在安裝前應(yīng)進行現(xiàn)場檢驗，確認其型號、規(guī)格、數(shù)量等符合設(shè)計要求。阻尼器在安裝完成后應(yīng)進行系統(tǒng)檢驗，包括阻尼力測試、位移測試等，以驗證其實際工作性能。5.4檢驗0102045.5連接與安裝阻尼器的連接應(yīng)符合設(shè)計要求，連接件應(yīng)具有足夠的強度和剛度。阻尼器的安裝位置應(yīng)準確，安裝過程中應(yīng)避免對阻尼器造成損傷。阻尼器的安裝應(yīng)符合施工驗收規(guī)范的要求，安裝完成后應(yīng)進行驗收。阻尼器在安裝后應(yīng)進行必要的維護和保養(yǎng)，以保證其長期有效工作。03066調(diào)諧阻尼器的風(fēng)振控制調(diào)諧阻尼器應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制時，應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準的規(guī)定。調(diào)諧阻尼器的設(shè)計、制造、檢驗和安裝應(yīng)滿足本標(biāo)準的要求。調(diào)諧阻尼器的使用應(yīng)保證建筑結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的安全性和舒適性。6.1一般規(guī)定

6.2調(diào)諧阻尼器力學(xué)參數(shù)調(diào)諧阻尼器的自振頻率應(yīng)接近建筑結(jié)構(gòu)的自振頻率，以實現(xiàn)有效的風(fēng)振控制。調(diào)諧阻尼器的阻尼比應(yīng)滿足設(shè)計要求，以提供足夠的耗能能力。調(diào)諧阻尼器的最大位移和最大力應(yīng)滿足設(shè)計要求，以保證其正常工作和使用安全。調(diào)諧阻尼器的設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的動力特性和風(fēng)荷載特性進行。調(diào)諧阻尼器的布置應(yīng)考慮其對建筑結(jié)構(gòu)的影響，避免產(chǎn)生不利影響。調(diào)諧阻尼器的連接方式應(yīng)可靠，并能保證其正常工作。6.3設(shè)計要點123調(diào)諧阻尼器在出廠前應(yīng)進行全面的質(zhì)量檢驗，包括外觀、尺寸、力學(xué)性能等。調(diào)諧阻尼器在安裝前應(yīng)進行現(xiàn)場檢驗，確認其符合設(shè)計要求。調(diào)諧阻尼器在使用過程中應(yīng)定期進行檢查和維護，確保其正常工作。6.4檢驗調(diào)諧阻尼器的安裝應(yīng)滿足相關(guān)施工規(guī)范的要求，保證其安裝質(zhì)量和精度。調(diào)諧阻尼器在安裝完成后應(yīng)進行全面的調(diào)試和檢驗，確保其正常工作。調(diào)諧阻尼器的連接應(yīng)符合設(shè)計要求，并能保證其正常工作和使用安全。6.5連接與安裝077主被動混合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的風(fēng)振控制主被動混合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器（HybridTunedMassDamper,HTMD）應(yīng)結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)和預(yù)期的風(fēng)振控制效果進行設(shè)計。HTMD的設(shè)計應(yīng)滿足安全性、適用性和經(jīng)濟性的要求。HTMD的供應(yīng)商應(yīng)提供詳細的產(chǎn)品說明和技術(shù)參數(shù)，以便進行設(shè)計和驗收。7.1一般規(guī)定HTMD的設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的動力特性和風(fēng)荷載特性進行。設(shè)計過程中應(yīng)考慮阻尼器的質(zhì)量、阻尼和剛度等參數(shù)對風(fēng)振控制效果的影響。HTMD的布局和數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的振型和振型參與系數(shù)確定。設(shè)計時應(yīng)考慮阻尼器與建筑結(jié)構(gòu)之間的連接方式和可靠性。010203047.2設(shè)計規(guī)定HTMD的檢驗應(yīng)包括外觀檢查、尺寸測量、質(zhì)量檢查、阻尼和剛度測試等。檢驗過程中應(yīng)遵循相關(guān)標(biāo)準和規(guī)范，確保阻尼器的性能和質(zhì)量符合要求。檢驗結(jié)果應(yīng)記錄并存檔，以便后續(xù)驗收和維護時參考。7.3檢驗HTMD的安裝應(yīng)遵循供應(yīng)商提供的安裝說明和技術(shù)要求。安裝完成后應(yīng)進行驗收，確保阻尼器的安裝位置、數(shù)量和連接方式等符合要求。7.4安裝與驗收要求安裝過程中應(yīng)注意安全，避免對建筑結(jié)構(gòu)造成損傷。驗收過程中應(yīng)對阻尼器的性能進行測試，確保其能夠有效地控制風(fēng)振。088風(fēng)振控制系統(tǒng)抗震設(shè)計確保結(jié)構(gòu)在風(fēng)振作用下的安全性與穩(wěn)定性。減小風(fēng)振對結(jié)構(gòu)造成的損傷，延長結(jié)構(gòu)使用壽命。提高結(jié)構(gòu)的舒適性和使用功能。設(shè)計原則與目標(biāo)抗震設(shè)防要求根據(jù)地區(qū)地震烈度和場地類別確定抗震設(shè)防標(biāo)準?？紤]風(fēng)振與地震作用的組合效應(yīng)，進行結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計。對重要建筑或特殊結(jié)構(gòu)進行專項抗震性能評估。風(fēng)振控制裝置選擇與布置01根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和風(fēng)振控制需求選擇適當(dāng)?shù)目刂蒲b置。02合理布置控制裝置，確保其有效性和可靠性。考慮控制裝置與結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性和整體性。03010203加強結(jié)構(gòu)的整體性和延性，提高抗震能力。對關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施，防止局部破壞引發(fā)整體倒塌。確保結(jié)構(gòu)在地震作用下的穩(wěn)定性和可修復(fù)性?？拐饦?gòu)造措施09本標(biāo)準用詞說明嚴格程度用詞正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的用詞正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴禁”。表示很嚴格，非這樣做不可的用詞正面詞采用“應(yīng)”，反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。表示嚴格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞本標(biāo)準中所使用的術(shù)語和定義應(yīng)符合相關(guān)的國家標(biāo)準和行業(yè)規(guī)范，確保準確性和一致性。對于一些專業(yè)術(shù)語或新概念，本標(biāo)準將給出明確的定義和解釋，以便讀者正確理解和應(yīng)用。術(shù)語和定義符號和單位本標(biāo)準中所使用的符號和單位應(yīng)符合國際標(biāo)準和我國法定計量單位的規(guī)定。對于一些特定的符號和單位，本標(biāo)準將給出明確的說明和解釋，以確保正確使用和理解。10引用標(biāo)準名錄03《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》該規(guī)程對高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工提出了具體要求，包括風(fēng)荷載和風(fēng)振效應(yīng)的考慮。01《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》該規(guī)范規(guī)定了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)考慮的各種荷載，包括風(fēng)荷載的計算方法和要求。02《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》雖然主要針對地震作用，但其中也包含了結(jié)構(gòu)在動力作用下的基本性能要求，對風(fēng)振控制有一定參考價值。國內(nèi)標(biāo)準

國際標(biāo)準ISO標(biāo)準國際標(biāo)準化組織（ISO）發(fā)布的一系列與建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制相關(guān)的標(biāo)準，如ISO4354《風(fēng)對結(jié)構(gòu)的作用》等。ASCE標(biāo)準美國土木工程師協(xié)會（ASCE）發(fā)布的標(biāo)準，如ASCE72《建筑物和其他結(jié)構(gòu)最小設(shè)計荷載》等，對風(fēng)荷載和風(fēng)振控制有詳細規(guī)定。EN標(biāo)準歐洲標(biāo)準化委員會（CEN）發(fā)布的歐洲標(biāo)準，如EN1991-1-4《作用在結(jié)構(gòu)上的風(fēng)荷載》等，對建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制提出了具體要求。11編制說明建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制的重要性01風(fēng)振是建筑結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的振動現(xiàn)象，對結(jié)構(gòu)的安全性、舒適性和使用功能產(chǎn)生重要影響。國內(nèi)外風(fēng)振控制技術(shù)標(biāo)準現(xiàn)狀02國際上已有多個國家和地區(qū)制定了相關(guān)的風(fēng)振控制技術(shù)標(biāo)準，而我國在此方面也在不斷完善和進步。編制目的和意義03通過制定本標(biāo)準，旨在統(tǒng)一和規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制的設(shè)計、施工和驗收等技術(shù)要求，提高我國建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能，保障人民生命財產(chǎn)安全。編制背景廣泛收集國內(nèi)外相關(guān)的風(fēng)振控制技術(shù)標(biāo)準、研究成果和工程實踐經(jīng)驗。調(diào)研和資料收集開展風(fēng)洞試驗、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測等研究工作，驗證風(fēng)振控制技術(shù)的有效性和可靠性。試驗研究和驗證在充分調(diào)研和試驗研究的基礎(chǔ)上，組織專家起草本標(biāo)準。編制起草