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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1!50m?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=6!。90:00vD计算其【中分母?中v为空气运动【黏性系数《约为1.45×【10-5m2/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》St≈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3×105—≤,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λj》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v—HTL1/≤1【0  】  : ,。。。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; 《 》    《 ,     S—p,横风向风《。力谱的谱峰系数【。;,  【    《    《 βk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—150m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 【 ,