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