?
7.?5, :高层结?构风振
】
:
7.5《.1 高层结【构风振?包括顺风《向风振?、,横风:向风:。振和:扭转风振
【
7.》5.2 《 对:于,高度大于30m且高!宽比大于1.5的】房屋以及《基本自振周期T1】大于:0.25《s的各种高层—及高耸结构应—考虑风压脉动对【结,构产生顺风向风振】的影响
《
— 注结》构的自振周期应按】结构动力学计—算;近似的基—。本自振周期T1【可按附录F计算
!。。
7.5【.3 对于—出现如下情形之一】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
】 1 —建筑高度《超过150m
【
:
? : 2 建筑高】度大于10》0m且高宽》比大于5
】
3 】。 圆形截面》构筑物?高度超过《30m且高宽—比大于4
—
7.5【.,4 对于》高,度超过1《50m且高宽—比、:。宽厚比D/B≥1.!5,、折算风速的高【层及高耸结构宜考虑!扭转风振的影响【
7【.5.5 结构顺!风向风振响应计【算应按结构随机振】动理论进行》对符合?本规范7.5.【6条规定《的,结构可采用》风振系数计算其顺】。风向风荷载》
7.5!.,6 对于一般竖向!悬臂型结《构例如高《层,建筑:和构架、塔架、烟】囱等高耸结构均可仅!考虑结构第》一阶振?型的影响结构顺【风向:风荷载可按公式(】7.1.1》-,1)计?算,。z高度处的》风振系数βz可按】。下式计算
!
?
【 式中g峰值因【。子可取为2.5;
!
:
》 —I10为10—。m高度处的湍流强度!对应A、B、—C,。和D类地面》粗糙度可分别—取为0.1》2、0.14—、0.23和0.3!9;
】 ? ? , R:脉动风荷载》的共:振分:量因子;
】
? B】z脉动风荷》载的背景分量—因子;
!7,.5.7 》 脉动风荷载的【共振分量因子—可,按下列?公式计算
—
《
】
— 式中f1—结构第?1,阶自振?。频率(Hz);【
《
《 kw】地面粗糙度修正系】数对:A类、B类》。、C类和D》类地面粗糙》度分别取1》.28、1.—0、0.54和0.!26;
—
:
】 ζ1结构》阻尼:比对钢结构可取【0.01对有填充墙!的钢结构《房屋可取0.02】。对钢筋混《凝土及?砌体:结构可取《为0.05》混合结构可取—0.03~》0.04对其他结构!可根据?工程经验确定
】
,。
7.5.8】 脉?动风荷载的背—景分量因子可按下】列规定确定
—
— 1 》 ,对,体型和质量》沿高度均匀分—布的高层建筑—和高耸结构可按【下式计算
—
】。
,
《 《 式中结构第—1阶振型系数;
!
《 ! H结》构总高度(m—)对A、B、C和】。D类地?。面粗糙度H》的,取值分别不应大于】300m、350】m、450m—和55?0m;
《
! 《。 ? ρz脉动风荷载水!平方向相关系—数;
】 ! ρz脉—动风荷载竖直—方向相关系数—;
! 】 ka《1系数按表7.【5.8-1取值
】
《
》。
《 2 《。 ,对迎风面和侧风面】的宽度沿高》度,按,直线或接近》直线变?化而质量沿高度按】连续规律变化的高】。耸结:构式(7《。.5.8)计算【的背景分《。量因子Bz应—乘以修?正系数θB》。和θvθB为构筑】物在z高度处的迎风!面,宽,度B(z)》与底部宽度》B(0)的比值【;θv?可按表?7.:5.8-2》确定
!。
7.5】.9: , 脉动风荷载的【空间相关系数可【按下列规《定确定?
》
1 】竖直方向的相关【系数可按下》式计算
—
?s
《。
《 ? 式中H结】构总高度(m)【;对A、B、C和】D类地?面粗:糙度:H的取值分别不【应大于3《00m、3》50m、45—0m和550m【。
《
》 2 水》平方:向的相关《系,数可按下式》计算:
?
! 】式中:B结构迎风》面宽度(m)B≤2!H
:
》 《3, , 对迎风面宽度【较小的高耸结构水】。平方向相《关系数可取ρx=】。1
—
7.5.1—。0 振《型系:数,应根据结构动力计】算确定对外》形、质量《、刚度沿《高,。度按连续《规律变化的竖向悬壁!高耸:结构及沿高》度,。比较均匀的高层建筑!振型系数也可根据】相对高度z/—H按本规范附录G】确定:
7.5!.,。11 《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【筑或高耸结构横风向!风振的等效风—。荷载宜通过》。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(漩涡《脱落)引《起的:。。横风向?风振:等效:风荷载可按本规【。范附录?H.1确定
!
: 3 对】。于矩形平面及凹【角或削角矩形截【面的高层建筑或高耸!结构当满足如—。下条:件时其横风》向风振等效风荷载可!按附录H.》2计算?
【 建筑平—面形状和质量在【。。整个高度《范围内基本》相同;
】
高宽比在!4~6之间》截,面深宽比D/B在】0.5~《。2,之间其中B为结【构的迎风宽度D为结!构,。平面厚?度,(顺:风,向尺寸)《;
! TL1为结【。构横风向第1—阶自:振周期vH》为结构顶部风速
】
》7.5.12 【 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(漩涡脱落)的】。校核:
:
】1 当Re<3×!10:5且结构顶部风速v!H大于v《cr: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v《cr不小于15m】/s
—
《 2 当R【e≥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
【
R《e=:69000vD 】 《 :。 (7.5.12-!1)
》。
? 【 式:中v计算《所用风速可》取临界风速值vc】r;
! ! 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0.0—2)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T?i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;
!
!。 : μ》H结:构,顶部风压高》度变化系数;
【
! 《 w》0基本风压(—kN/m《2,);
》
】 : ρ—空气密?度(kg/m3)】
?
7.5—.13 》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】矩形平面高层建筑】或高:耸结构当满足如下】条件时其扭转—风振等效风荷—载wTk可按附录H!.3计算
—
?
《。 建筑平面》形状和质量在—整个高度范围内【基本相同;
—
— 刚度或质量的!偏心率(偏心距【/回转半《径)不?大于0.2;
【
!D,/B在?1.5~5》范围内其中》TT1结构第1【。阶扭转自振周期
】
,。
《7.5.14 】承载力极《限状态设计》时顺风向风荷载、横!风向风振及扭转【。风振等效风荷载宜按!表7.5《.14?考,虑风荷载组合工况;!正常使用极限状态】设计时可《。不考虑?各方向上的风荷载组!合,表7.5.14【中的单位高》度风力FDk—、F:Lk及扭矩TT【k标准?值按下列公式计算
!
FD【k=(wk1-wk!2):。B !(7.5.14-】1)
【
F:Lk=w《LkB — (—7,.5:.14-2)
【
TTk=!wTkB2 】 (7【。。.5.14-—。3)
?
!式中FD《k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【);
! 《 T《Tk单?位高度风致扭矩【标准值(《kN·m/m);】
《
,
— w《k1wk2迎风面】、背风面风荷—载标准值(kN/m!2):;
—
【 wLkwTk横!风向风?。振和扭转风振等效】风荷载标准值(k】N,/m2);
!
【 B迎》风面宽度(m)
!
《
《
,
7.5.1—5 高《。。层建筑顺风向与横】风向风振加》速度可按本》规范:附录:J计算
》