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