,
7《.3 风》。荷载体?型系数
《
,
,
7.3.!1 风荷载—体型系数是指—风作用?在建筑物表面一【定面积范围内所引起!的平均压《。力,(或吸力)与—来流风的速》度压的比值它主要与!建筑物?的体型?和尺度有关也与周围!环境和地面粗—糙,度有关由于它—涉及:的是关于《固体与流体相互作】用的流体动力—学问题对于不规则形!状的固体问》。题尤为复《。。杂无法给出理论上】的结果?一,般,均应由试《验确定鉴于原型【实测的方法对结构设!计的:不现实性目前只能根!据相似性原理—在边界层风洞内【对拟建的建筑物【模型进行测试
】
— 表7.3.1列!出的不同类》型,的建筑物和各类结】构体:型及其体型系数【这些都是根》据国内外的试验资】料和国外规范中的】建议性规定整理【而,成当建筑物与表【中列出?的体型?类同时可参考应【用,相比G?B :50009-20】12所?列的:39种类型本规【范补充了《4种扩?充至43种》具体包括
—
《 参考美【国ASCE标—准Mini》mum Desi】gn L《oads 》f,or Bui—ldin《gs ?a,nd: Ot?her S》tructures!ASCE/》SEI 《。7-05图 6【-6制定《了列项3、参—考图6-1》2制定了列项6并】进行了?适用性和《可行性论证试验;】参考高层《民用建筑《钢,结,构技术规程JGJ】 99?-98和高层—建筑:混凝土结构技术规】程,JG:J 3-2002增!加8项常用体—型制:定,了列项32;—参考:日本荷载规范(【2,。004年英》文版)表A6.1】0制:定了:。列项3?8项(c)款并进】行了:适用性和可行性论】证,试验作为国标GB】 5:000?9-2012—。旋转壳顶的特殊【情况表达形》式相:比国标更适》用于结构设计使用】;通过统计大—。量体育场等悬—挑屋盖的风洞试验】结果:制定了列项》43
?
《
7:.3.2 必须指!出表:7,.,3.1中《的系数?是有局限性的—风,洞试验仍应作为抗风!设,计重要的辅》助工具尤其》是对于体《型复杂而《且重要的房屋—结构此?。外对于易受》。台,风、龙?卷,风、雷暴风等特殊极!端风:影响:的区域由《于相关的《风,作用机理《。十分复杂造》成建筑表面的风压分!布也较?为复杂目前可参考的!定量结果较少因此】应通过风洞试验确定!其风荷载体型—。系数
7!.3:.3 ? 当建筑群尤—其是高层建筑—群,。房屋相?互,间距较近时》。, 由于《旋涡:的相互干扰房屋某些!部位:的局部?风压会显著增大设计!时应予注意一般而】言在:建筑周围的半径为1!.0倍建筑高度范围!内超过0.5倍受扰!建筑高度的周围建】筑产生的干》扰效应不可忽略【对比较重要的高层】建筑建议在风—洞试验中考》虑,周围建筑物》的干扰因素
—
【 矩形平面—高层建筑的相互干扰!系数取值是根—据国内大量风洞试】验研究结果给出【的试验研究直接【以基底弯矩》响应作为目标采用】基,于基底弯矩的相互】干扰:系数来描述基底弯】矩,由于干扰所引起的静!力和动力干扰作用】相互干扰系》数定义为受扰后【的结构风荷载和单体!结构风荷载的比值在!没有充分依据的情况!下相互干扰系—数的取值一般不【小,于1.0
!
? 建筑高度相同】的单个施扰建筑的】顺风向和横风向【风荷载相互》干扰系数《的,研究结果分别—见图6和图7图中假!定风:向是由左向右吹b】为受:扰建:筑的迎风《面宽度x和》y分:别为施?扰建筑离《受扰建筑的纵向【。和横向距离
【
!
?
【。。 建筑高度相同【的,两个干扰建》筑的顺风向荷—。载相互干扰系数见】图8图中l为两【个施扰建筑A和【B的中心《连线取值时l不能】和l1和l2相交】图中给出的是两个】施扰:建筑联合作用时【的最不利情况—当这两个建》筑都不在图中所示区!域时应按单个施扰】建,筑情况处理》并依照?图6:选取较?大的数值
【
—
:。
,7,.3.?4 风《。洞试验虽然是—抗风设计的》重要研究手段—但必须满足一定的条!件,才能得?出合:理可靠的结果这些条!件主要包括》风洞风速《范围、静压梯度、流!场均匀度和气—流偏角?等设备的基》本,。性能;?测,。试设备的量》程、精度、频—响特性等;》平均风速剖面—、湍流度、》积分尺度、功率谱】等大气边界层的模】拟要求;模型缩尺比!、阻塞率、刚度【;风洞试验数据的】处理方法等由—住房与城乡建—。设部立项《的行业标准建筑【工,程风洞试验方法【。标准正在制订—中该标准《将对上述条》件作出具体》规定:。在该标准尚未颁布实!施之:前可参考国外相【关资料?确,定,。风洞试验应满足【。的条件?如美国ASCE编制!的Win《d, Tunnel S!t,u,die?s of《 Buil》。dings an】d Struct】ures、日本建筑!中心:出版的建筑》风洞实?验指南(《。中国建筑工业—出版社2011【北京)等《
! 风洞?试验作为一》项专门的技术—研究:涉,及到深奥《的理论和专业术语】设计师、开发—商业主不可能此领】域深入了解但如果对!风洞试验的》基本原则、试验【项目、数《据成果?。有一定的了解将【对建设项目的设计】、开发有特》别,的,。好,处,为,了便于?设计师、《开发商业主对风洞】试验有初步的认【识本规范列出—。。了常:见的风洞试验方法】、通常能获得风荷载!。参数以及其对—于抗:风设计的具体用途形!。成了附录L“风洞试!验技术指引》”更为详细的介绍可!参照:世界高楼与都市住宅!委员:会,(CTBUH)【编制:的高层?建筑风洞试验—(,W,ind Tu—nne?l Testin】g, of? High》-Rise Bu】ilding—s)相关内》。容
! 总体而言风洞】试验包括的项目有】地形模?拟试验、刚性模型测!压试验、《高频:天平测?力试验、风》振计算分析、气弹】模型试验《、风:环境试验等》其,中
! , 地形模拟试验用】小,比例尺对复杂—地形进行模拟—测试各?。个风向下的平均风】速剖面、湍流度剖面!、风速谱、湍—流积分尺度》。归纳得到研究区域的!大气:边界层特性可—用,于地面粗《糙度类?别和风压高》度变化系数等参数的!确定
《。
刚!性模:型测:压试验是按一定缩尺!比例制作建筑物刚性!。模型在?其表面布置大量【测压孔通《过试验记录得到【建筑物不同部位【处的:风,压时程通过对时【程的统计、分—。析可获得用于围护结!构设计的风荷—载标准值、局部风荷!载体型系数等也可为!主体结构的提供分层!或分区的体型—系数
?
《
? , 高频天平测力试验!按一定缩尺比例【。制作轻质的建筑物】。刚,性模型利《。用具有足够刚度和灵!敏度的高频天平(一!般为六?分量天平)对—模型在?来风情况下的整体风!力进行测《量,根据:测得的基底力系【数结合?建筑结构相关—。参数(质量分布、刚!度、阻尼《、固有频《率等)?采用随机振动分析】。方法和等《效,静风:荷载理论可以 计算!出建筑物顶部的位】移、加速度以—及各楼层的等效静】风,荷载通常用于—高层结构风荷载【及风效应的》研究
【
》风振计算分析将【。刚性模型测压试【验测得的风压时【程转换为风荷—载时程?后加:载到结构上进行随机!振动分析得》到结构关键部位【的位移、《加速度等响应—。参数进一步结—合,。等效:静风荷载理论—可得到等《效,。。静风荷载用于结构设!计风振计算分析【。适用于大《跨度结构、高层结构!和其他复杂》结构的抗风研究【
】 节段《模型试验选取—。建筑物典型的局【部进行测压或测力】试验比一般刚性模型!试,验的缩尺比例大【通常用于有复杂【。覆面如双层》。幕墙、遮阳板、顶部!造型等?建筑的围护结构【局部:风荷载的研究
】
气!动弹性模型试验【除,了将建筑《物,。外形进行缩》尺外还将《结构刚度、质量【、,。动力特性也按相【似,关系进?行缩尺并直接测【量风:作用下结构的—动力:响应用于检验不同】设计风速时》建筑:结构的气动特性通】常,用于柔性结构的气动!稳定及其《他风效应评估
】