可采用风振系数法计算其顺风向风荷载 （z）/μ 450m和550m 0.23和0.39 S 以及基本自振周期T 悬挑型大跨屋盖结构与一般悬臂型结构类似 θ 第一振型起到绝对的作用 考虑了迎风面和背风面的风压相关性 高层及高耸结构的顺风向风振系数方法 当存在另一侧看台挑篷或其他建筑物干扰时 对A类 顺风向风振和风振系数 σ 0.14 往往按构造要求进行结构设计 同时结合工程经验乘以了0.7的折减系数 可按表8.4.5-2确定 应乘以修正系数θ 为归一化风速谱 不考虑风振响应不会影响这类结构的抗风安全性 国内外规范均没有给出一般性计算方法 为了简化 此外 1 塔架 按结构变形特点 1 而重量沿高度按连续规律变化的构筑物 1 B 在应用公式(8.4.5)时应注意如下问题 可分别取0.12 ——剪力墙的弯曲刚度 宜依据风洞试验结果按随机振动理论计算确定 (z)——结构第1阶振型系数 v 对于T＜0.25s的结构和高度小于30m或高宽比小于1.5的房屋 对于一般悬臂型结构 本次修订在附录J中增加了顺风向风振加速度计算的内容 B 例如框架 竖直方向的相关系数可按下式计算 8.4.5 而质量沿高度按连续规律变化的高耸结构 可按附录F计算 烟囱等高耸结构 上式中的根号项用顺风向风振加速度的脉动系数η 式中 计算结果也和按等截面计算的结果十分接近 风振也随之增强 对应A B类 式中 采用下式计算 应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响 将风振响应近似取为准静态的背景分量及窄带共振响应分量之和 准定常方法有可能也不适用 屋盖结构风振响应和等效静力风荷载计算是一个复杂的问题 给出不同的振型系数 C——建筑物的剪切刚度 经过大量试算及回归分析 1 8.4.4 根据不同的综合刚度参数λ 为顺风向单位高度第1阶风振惯性力峰值（kN/m） ρ 对A 第1阶振型对风振响应的贡献最大 1 10 就得到规范规定的风振系数计算式(8.4.3) （z）后以背景分量因子表达 对钢筋混凝土及砌体结构可取0.05 在背景因子计算中 ——结构第1阶自振频率(Hz) 8.4 ——结构阻尼比 但需要注意的是 对应A 对高层建筑也可进一步考虑框架和剪力墙各自的弯曲和剪切刚度 对于一般竖向悬臂型结构 8.4.1 a 8.4.6 利用式(7)和式(8)可得到规范的共振因子计算公式(8.4.4-1) 可按下式计算 f 烟囱等高耸结构 由风引起的结构振动比较明显 必须考虑外形的影响 350m x z 采用Davenport风速谱和Shiotani空间相关性公式 屋盖结构的风振响应 若采用Davenport建议的风速谱密度经验公式 ω为结构顺风向第1阶自振圆频率 3 对应于A 对其他结构可根据工程经验确定 ——系数 ρ 附录G对高层建筑给出前四个振型系数 对于高层(耸)结构的顺风向风振 当以剪力墙的工作为主时 f w 计算结果表明 0.23和0.39 对这类结构 1 共振因子R的一般计算式为 ——脉动风荷载水平方向相关系数 然后计算结构的顺风向振动响应 脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算 w C和D类地面粗糙度 式中 式中 表8.4.5-1 参考国外规范及我国建筑工程抗风设计和理论研究的实践情况 旋涡脱落等复杂流动现象有关 0.22和0.30 10 R——脉动风荷载的共振分量因子 对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋 结构的自振周期应按结构动力学计算 刚度沿高度按连续规律变化的竖向悬臂型高耸结构及沿高度比较均匀的高层建筑 C和D类地面粗糙度 H的取值分别不应大于300m 这是因为 对于进深尺寸和宽度沿高度按线性或近似于线性变化 难以简单采用风振系数方法 但已有研究表明 上式可表示为 σ 因此在设计中应考虑风振的影响 θ 顺风向风振加速度计算的理论与上述风振系数计算所采用的相同 z 为顺风向单位高度平均风力（kN/m） H——结构总高度(m) 它是假设框架和剪力墙均起主要作用时的情况 均可仅考虑结构第一振型的影响 而式（4）中与频率无关的积分项乘以φ 表示 ——地面粗糙度修正系数 式中 式中α为地面粗糙度指数 k 对如何考虑屋盖结构的风振问题过去没有提及 H——房屋总高 经计算整理得到η 还和流动分离 则式（4）与频率有关的积分项可近似表示为 2 对于风敏感的或跨度大于36m的柔性屋盖结构 w 对于前几阶频率比较密集的结构 例如桅杆 由于频谱比较稀疏 8.4.7 一般来说 即本规范表J.1.2 ——脉动风荷载的背景分量因子 x 分别取为0.12 当结构基本自振周期T≥0.25s时 综合刚度参数λ可按下式确定 对A 另有研究表明 v 应考虑风压脉动对结构产生风振的影响 这种方法是合适的 系数k和a EI H——结构总高度(m) 可按下式计算 B≤2H 取值比原规范有适当提高 8.4.3 450m和550m 式(6)为多重积分式 C z 在仅考虑第一振型情况下 ——脉动风荷载竖直方向相关系数 C和D类地面粗糙度 并通过下式的风振系数来表达 即使迎风面宽度沿高度有变化 本质上是直接采用风速谱估计风压谱(准定常方法) 为构筑物在z高度处的迎风面宽度B(z)与底部宽度B(0)的比值 C和D类地面粗糙度 的计算用表 q1 高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋 而且随着结构自振周期的增长 a 对迎风面和侧风面的宽度沿高度按直线或接近直线变化 B 2 B 水平方向相关系数可按下式计算 但屋盖结构的脉动风压除了和风速脉动有关外 原则上也应考虑风振影响 q1 结构振型系数按理应通过结构动力分析确定 可采用Shiotani提出的与频率无关的竖向和水平向相干函数 8.4.2 B 式中 振型系数应根据结构动力计算确定 ——框架剪切刚度 需要考虑的振型可多达10个及以上 以及对于高度超过30m且高宽比大于1.5的高柔房屋 8.4.2 结构已有足够的刚度 1.0 I 即取λ=3 z 应按随机振动理论对结构的响应进行计算 顺风向风振和风振系数 采用非线性最小二乘法拟合得到简化经验公式(8.4.5) 对于体型或质量沿高度变化的高耸结构 采用下述近似公式 z B——结构迎风面宽度(m) C类和D类地面粗糙度分别取1.28 a 单侧独立悬挑型大跨屋盖结构可按照准定常方法计算风振响应 所以风压谱不能直接用风速谱来表示 当假定相干函数与频率无关时 顺风向风振响应计算应按结构随机振动理论进行 修正系数θ 而且原则上还应考虑多个振型的影响 可按下式计算 对迎风面宽度较小的高耸结构 湍流度沿高度的分布可按下式计算 1170.2 屋盖等结构 ——剪力墙剪切刚度 f 表8.4.5-2 可按下式计算 I 可分别取0.12 0.54和0.26 水平方向相关系数可取ρ N 屋盖结构不宜采用与高层建筑和高耸结构相同的风振系数计算方法 为顺风向一阶广义位移均方根 式中 为10m高名义湍流度 脉动风荷载的背景分量因子可按下列规定确定 所以这类结构的风振响应一般不大 2 1 B 1 式中 8.4 0.14 ζ g——峰值因子 大于0.25s的各种高耸结构 这次修订予以补充 1 对于符合本规范第8.4.3条规定的结构 可采用近似公式 ＝1 对于重量沿高度无变化的等截面结构 注 对高层建筑 故对这种情况仍可采用公式(8.4.5)计算背景分量因子 塔架 对外形 将式(2)～式(6)代人式(1) 为便于使用 1 S EI 为方便使用 采用下述近似公式 C和D类地貌 振型系数 1 H的取值分别不应大于300m (z)也可根据相对高度z／H按本规范附录G确定 ——10m高度名义湍流强度 与原规范取值2.2相比有适当提高 取为2.5 式中 1 对有填充墙的钢结构房屋可取0.02 对钢结构可取0.01 按表8.4.5-1取值 ——考虑墙柱轴向变形的等效刚度 8.4.3～8.4.6 q1 再附 近似的基本自振周期T z高度处的风振系数β 8.4.1 在确定风荷载时 2002)基于准定常方法给出悬挑型大跨屋盖的设计风荷载 质量 比如澳洲规范(AS／NZS 加速度响应峰值可按下式计算 目前比较一致的观点是 结构的顺风向风荷载可按公式(8.1.1-1)计算 屋盖结构多阶模态及模态耦合效应比较明显 例如截面为正方形或三角形的高耸塔架及圆形截面的烟囱 对于进深尺寸比较均匀的构筑物 对体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑和高耸结构 对高耸构筑物可按弯曲型考虑 则 v 可按弯剪型考虑 350m 则可得到本规范附录J的公式(J.1.1) 可取2.5 (ω)为顺风向第1阶广义位移响应功率谱 B 脉动风荷载的空间相关系数可按下列规定确定 g为峰值因子 此时可以仅考虑结构的第一振型 需考虑风振的屋盖结构指的是跨度大于36m的柔性屋盖结构以及质量轻刚度小的索膜结构 k 例如高层建筑和构架 式(8.4.5)计算的背景分量因子B 对背景分量因子予以修正 8.4.7 C 高层建筑顺风向风振加速度可按本规范附录J计算 拟合计算过程中 和θ B 0.15