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8.—5 : 横风向和扭转【。风振 《 8.5!.1 ? 判:断高:层建筑是否需要考虑!横风:。向风振的《影响这一问题—比,较复杂?一般要?考虑建筑的高度、高!宽比、?结构:自振:频,率及阻?尼比等多种》因素并要《借,鉴工程经《验及有关资料来判断!一般而言建筑高【度超过150m【或高宽比大于—5,的高层建筑可出现较!为明显的横风向风】。振效应并《。且效应?随着:建筑高度或》建筑高宽比增—加,而增加细长圆形【截,面构筑物一般指【高度超过30m且】高宽比大《于4的构筑物— 8.5!.2、8.》5.3?。 , 当建筑物受到【风力作用时不但顺】风向可能发》生风振而且在一定】条,件下也能发生—横风向?的风振导致》建筑横?风向风振《的主要激励》有尾:。。流激励(旋》涡脱落激励》)、横风向紊流【激励以?。及气动弹性激—励(建筑振动和风】之间的耦合效—应,)其激?励,特性远比顺风向要】复杂 —     —对于圆截面柱体【。结构:若旋涡脱《落频率与结》。构自:振频率相近可能出现!共振大量试》验表明旋涡》脱落频率fs与平】均风速v成正比【与截面的直径D成反!比这些变量之间满足!如下:关系其中St是【斯脱:罗哈数其值仅决定于!结构断面形状—和雷诺数 【     雷诺!。数(:可用:近似公?式Re=《690?。00vD计算其【中,分母中v为空—气运动?黏性系数约为1.4!5×10-5—m2/s;分子【中v是?平,均,风速;D是圆—。柱结构的直径)将】影响圆截面》。柱,体结构的《横风向?风力和振动响应【当风速较低即Re】≤3×?105时《S,t≈:0,.2一旦fs与结】构频率相等即发【生亚临界的微—风共振当风速增【。大,而,处于超临界范—围,即3:×10?5≤Re<3.5】×106时》旋涡脱落没有明【显的:周期:结构的横向振动也】呈随机性当》。风更大?Re≥3.》5×106即进入】跨临界?范围重新出现规则的!。周期性旋涡脱落【一旦与结构自振频率!接近结构将发—生强风共振》  【   ?。 一般情《况,下,当风速在亚临界或超!。临界范围内时—只,。要采取适《当构造措《施结构不会在短【时间内?出现严重问题也【就是:说即使发生亚临界】微风共振或超—临界随机《振动结构的正—常使用可能》受到影响但不至于】。造成结构破坏当风速!进入跨临界范—。围内时?结构有可能出现【严重的振动甚—至于破?坏,国内外都《曾,发生过很《多这类损坏和破坏】的事:例对此必《须引起注《意 》  ? ,  :规范附录《。H.1给出了发生】。。。跨临:界强风共振时的圆】形截面横风向风振】等效风?荷载:计算方法公式(H】.,1.1-《。1)中的计》算系数λ《。j是对j振》型情况?下考虑与共振区分布!有关的折算系数此】外应注意公式中的临!界风速vcr与结构!自振周?期有关?也即对同《一结构不《同振型的强风共振】vcr是《。不,同的 《 :   《  附录H.2的横!。风向风振等》效风荷载计算方法是!依据大?量典型建《筑模型的风洞试验】结果给出《的这些典型建筑【的截:面为:均匀:矩形高宽《比(:H/)和截面深宽】比(D/B)分别为!4~8和0》.5~2试验结【果的适用折算风速】范围为?vHTL1/—≤,10 】    大量研【究结果表明当建【筑截面深宽比—大于2时分离气流】。将在侧面《发生再?。附横风向《风力的基本特征变】。。化较大;《当设计折算风速大】于,10:或高宽比大于8可能!发,生不利?并,且难以准确估算【。的,。气,动弹性现象不宜采用!附录H.《2计算方《法建议?进行专门的风—洞试验研究 !     高宽】比H/在4~8之】间以:及截面深宽比D【/B:在0.5~2—之间的矩形截—面高层建筑的横【风向广义力功率谱可!按下列?公,式计算得到 【 ? ? ,  《。   ?式中fp横》风向风力谱的谱峰频!率,系数:;   ! ,       【NR地面粗糙—度类别的序》号对应A、B—。、C和D类地貌分别!取1、2、3和4】; —        】   Sp横风向】风力:谱的:谱峰:系,数;  !     》  :  β?k横风?向风力谱的带宽系】数; 》 :       【    γ横—。风向风力谱》的偏态系《。数  】    图H.【2.4给出的是将】H/=6.》0代入该公式计算】。。得到的结果》供,。设计人员手算—。时用此时因》取高宽比《为固定值忽略了其影!响对大多数》矩,形截面高层建筑计算!误,差是可以接受的 ! 《    本次修订在!附录J中增加—了横风向风振加速】度计算的内容横风】向,风振加速度计—算的依据《和方法与横风向风】振等效风荷载相似也!是基于大量的—风洞试验结》果大量风洞》试验结果表明高【层建筑横风向风力】以,。旋涡脱落激励—为主相?对于:。顺风向?风力谱横《风向:风力谱的峰值—比较突?出谱:。峰的宽?度较:小根据横风》向,风力谱的《特点并参《考相关研究成—果横风向加速度响应!。可只考虑共振分量的!贡献由此推导可【得到本规范附录【J横风?向加速度计》算公式(J.2【.,1) 《 , 8《.5.4、8.【5.5  扭—转风荷载是由于建】筑各个立《面风压的《非对称作用》产生的受截面形状】和湍流度等因素的影!响,较大判断《高层建?筑是:否需要考《虑扭转风振的影响】主要考虑建筑—的,高度、高宽比—、深宽?比、结构自》振,频,率,、结构刚度与质量】。的,偏心等因素 !     —建筑高度超过15】0m同时《满足的高层建—筑[:TT1为第1阶扭】转周期(s》)]扭转风振效应】明显宜考虑》扭转风?振的影响《  【。   截面》尺寸和质量》沿高度基本》相同的矩《形截面高《层建筑当其刚度【或质量的偏心率【(偏:心距/回转半径)】不大于0.2且【同时满足《。D/B在1.5~】5范围可按附录H】.3计算扭转风振等!效风荷?载 》     当偏】心率大于0.2时】高层建?筑的弯扭耦》合风振效应显著结】。构风振响《应规律非常》复杂:不能直接采》用附录H.3给【出的方法计算—扭转:风振:等效风荷载;—大量风洞试验结果】表明风?致扭矩与横风向风力!具有较强相关—性当两者的》耦合作用易发—生不稳定《的气动?弹性现?象对于符合上—述情况的高层建【。。筑建议在风》洞试验基《础上有针对性地进行!专门研究 》 《。 8.5.》6  高层建—筑结构在《脉动风荷《载作用下其顺—风向风荷《。载、横风向风振等效!风荷:载,。和扭转风振等—效风荷载一》般是同时存》在的但三种风荷【载,的最大值《并不一定同时出现因!此在设?计中应当按表8【.5.6考虑三种】风荷载的《组合工况《    ! 表8.5.6主要!。参考日本规范方法并!结合我国《的实际情况和工程经!验给出一般情况【下顺风向风》振,响,应与:横风向风振响应【。的相关性《较小对于顺风向风】荷载:为,主的情况《横风向风荷载—不参:与,组合;?。对于:横风向风荷》载为:主的情?况顺风向风荷载仅静!。力部:分参与组合简—化,为,在,顺风向风《荷载标准值》前乘以0.6—的折减系《数 —。    《 虽然扭转风—振与顺风向及横风】向风振响《应之间?存在相关性但由【于影响因素较多【在目前研究尚—不成熟情况下—暂不考虑扭转—风,振等效?风,荷,载与另?外两个方向的—风荷载的组合 】