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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f—s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=69000v!D,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3×1《0,5≤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,×10?6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; 【 ,        】  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 》