建筑结构荷载规范 [附条文说明] GB50009-2012 建标库

8.5  横风向和扭转风振

8.5.1  对于横风向风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆形截面构筑物,宜考虑横风向风振的影响。

8.5.2  横风向风振的等效风荷载可按下列规定采用:

    1  对于平面或立面体型较复杂的高层建筑和高耸结构,横风向风振的等效风荷载wLk宜通过风洞试验确定,也可比照有关资料确定;

    2  对于圆形截面高层建筑及构筑物,其由跨临界强风共振(旋涡脱落)引起的横风向风振等效风荷载wLk可按本规范附录H.1确定;

    3  对于矩形截面及凹角或削角矩形截面的高层建筑,其横风向风振等效风荷载wLk可按本规范附录H.2确定。

    注:高层建筑横风向风振加速度可按本规范附录J计算。

8.5.3  对圆形截面的结构,应按下列规定对不同雷诺数Re的情况进行横风向风振(旋涡脱落)的校核:

    1  当Re<3×105且结构顶部风速vH大于vcr时,可发生亚临界的微风共振。此时,可在构造上采取防振措施,或控制结构的临界风速vcr不小于15m/s。

    2  当Re≥3.5×106且结构顶部风速vH的1.2倍大于vcr时,可发生跨临界的强风共振,此时应考虑横风向风振的等效风荷载。

    3  当雷诺数为3×105≤Re<3.5×106时,则发生超临界范围的风振,可不作处理。

    4  雷诺数Re可按下列公式确定:

    式中:v——计算所用风速,可取临界风速值vcr

          D——结构截面的直径(m),当结构的截面沿高度缩小时(倾斜度不大于0.02),可近似取2/3结构高度处的直径。

    5  临界风速vcr和结构顶部风速vH可按下列公式确定:

    式中:Ti——结构第i振型的自振周期,验算亚临界微风共振时取基本自振周期T1

          St——斯脱罗哈数,对圆截面结构取0.2;

          μH——结构顶部风压高度变化系数;

          w0——基本风压(kN/m2);

          ρ——空气密度(kg/m3)。

8.5.4  对于扭转风振作用效应明显的高层建筑及高耸结构,宜考虑扭转风振的影响。

8.5.5  扭转风振等效风荷载可按下列规定采用:

    1  对于体型较复杂以及质量或刚度有显著偏心的高层建筑,扭转风振等效风荷载wTk宜通过风洞试验确定,也可比照有关资料确定;

    2  对于质量和刚度较对称的矩形截面高层建筑,其扭转风振等效风荷载wTk可按本规范附录H.3确定。

8.5.6  顺风向风荷载、横风向风振及扭转风振等效风荷载宜按表8.5.6考虑风荷载组合工况。表8.5.6中的单位高度风力FDk、FLk及扭矩TTk标准值应按下列公式计算:

    式中:FDk——顺风向单位高度风力标准值(kN/m);

          FLk——横风向单位高度风力标准值(kN/m);

          TTk——单位高度风致扭矩标准值(kN·m/m);

          wk1、wk2——迎风面、背风面风荷载标准值(kN/m2);

          wLk、wTk——横风向风振和扭转风振等效风荷载标准值(kN/m2);

          B——迎风面宽度(m)。

表8.5.6  风荷载组合工况