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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150》m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R【e=690》00vD《计算其中分母中v为!。空气运动黏》性系数约为1.45!×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St】≈0.2一旦f【。s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vH—TL1/《≤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f《。。p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; 》 《         !  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[T【T1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 】