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3:0m:且高宽比大》于1.5的房—屋以及基本自振【周期T1大于0【.25s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100m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150《。m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10m!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0.39;
!
! R脉动风荷!载的共振分》量因子;
》
— ? Bz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(H》z,);
?
,
《 k!w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0.0!3~0?.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!、350m、—450m和5—50:m;
—
— 】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;
!。 ! k《a,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B》z应乘以修正系【数θ:。B和θ?vθB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;θ?v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、350【。m、45《0,m和55《0m
《
,
》 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ρ【。。x=1
《
》7.5.《。。10 ? 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?.1:1, 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【<3×105且【结构顶部风速—vH大?于vcr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15【m/s
》
《 : 2 》当Re≥3.5×】10:6且:结构顶部风速v【H的1.2倍大【于v:cr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《×,1,06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
!
Re=》6900《0vD 《 (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;
【
》 — μH结》构顶部风压高—度变化系数;—
》
— — w0基本风压【(,。kN/m2);【。
— ! : ρ空气《密度:(kg/m3—)
:
,
7.5.1!3 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wT?k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
!
7.5.1!4 : ,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F《Dk、?FLk及扭矩TT】k标准值按》下,列公式计算》
FDk!=(:wk1-wk2)】B 】 (7.5.—。14-1)
!
,
FLk=wLk】B, 】(7:。.5:.,14-2)》
TT】k=:w,TkB2 》 : 《 (:7.5.14-【3)
—
式中F!Dk顺风向单—位高度风力标准值(!kN/m);
】
【 FL【k横风向单位高【度风力标准值(kN!/m);《。
:
,
《 【TTk?单位高度《风致扭矩标准—值(kN·》m/:m);
】
【 wk1wk2迎!。风面、背风面风荷】载标准值(kN/】m2);
》
》 《 wL—kwT?k横风向风》。。振和:扭转风振等效风【荷载标准《值(kN/m2);!
?。
《。 ? B迎—风,面宽度(m)
!
?
?
7《.5.15 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
《