：。。 7.5》  高层结》构风振 ！ ：7，.5.？1  本节》内容包含G》B 5000—9-2012第【8.4节顺风向【风振和？风振：系数：及第8.5》节横风向《和扭转风《。。振两：部分内容中高层结构！风振的内容 ！。 7.5.2 】 参考？国外规？范及我国建筑工程】抗风设？计和理论研究的实】践，情况当结构基—本自振周期T—≥0：.25s时》以及对于高度—超过：30：m且：。高宽比大于1.【5的高柔《房屋由风引起的结】。构振动比较明显【而且随着结构自【振周期的增长风振】也随之增强因—此在设计中》。应考虑风振的—影响而且原则上还】应考虑？多，个振型的影响；【。对于前几阶》频率比较密》集，的结构例如桅杆、屋！盖等结构需要考虑】的振型可《多达：10个及以上应【按随机振《。。。动理论对结构的【响应进行计》算 ？ ， ，。  ？   对于T＜0】。.25s的结构和】高度：。小于30《m或高宽比小于【1.：5的：房，屋原则？上也应？考虑风振《影响但已有》研究表明《。对这类结构往—往，按构造？要，求进：行结：构，设计结构已》有足够的刚度所【以这类结构的风【振响应一般不大【一般来说不考虑风振！响应不会影响这类结！构的抗风安全性【 《 7.5.—3 ： 由于横风向风振】对建筑物带来的影】。响不可忽略本—条对将？G，B 50《0，09：-2012中第8.！5.1条中》。“…宜考虑横风【向风振的影》响”进一步》严格：为“…应考》虑横风向风振—。的影响” 】     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1？。50m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 【 7.【5.4？  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 》 ： 7.5.5～7！.5.9  —对于一般悬臂型结构！例如框？架、塔？架、烟囱等高耸结构！高度大于3》0m：且，高宽比大于1.【5，的高柔房屋由于频谱！比较稀疏第一振【。型起：到绝：对的作？用此时可以仅考虑】结构的？第一振型并通过【下式的风《振系数来表达 【 《 【    式中为顺风！向单位高度平—均风力（《kN/？m）可按下式—计算： ，。 】   》  为顺《。风向单位高度第1阶！风振惯性力》峰值（k《N，/m）对于重量【沿高度无变化的等】截面结构釆用下式计！算， 】 《    式中—ω1为结构顺风向】第，1阶自振圆频率；g！为，峰值：因子取为2》.5；σq1为【顺风向一阶广义位】移，均，方根：当假定相《干函数与频率—无关时σ《q，1按下式计》算 】 》。 ， ，  将风振》响应：近似：取为准静态的背【景分量及《窄，带共振响应分量之和！则式（4）与—频率有关的积分项】可近似？表示为 】 》。     —而，式（4）中与频【率，无关的积分项乘以后！以背景分量》。因子表达 — ？  】   将式（2【），～式（6）代入【式（1）就得—到规范规定的—风振：。系数计算式》（7.5.6） 】 ？   《  ：共振因子R的一般计！算式为 — 《    】 Sf？为归一化风速谱【若釆：用D：avenpor【t建议？的风速谱密度经验公！式则 — 【     利用式（！7）和式（8）可】得到规范的共振【因子计算公式—（7.5《。.7-1）》 ： 《    在》背景因子计》算中可采用S—hiot《ani？提出的？与频率无关的竖【向和水平向相干函】数 ！ ， 》 《  ：。  湍流度沿—。高，度的：分布可？。。按下式？计算： ， 】 — ？   ？ 式中a为地面粗】糙度指？数对：应于A、B、C和D！类地貌分别取为0.！12、0.》。15、0.22和】0.：30I10为10m！高名义湍《流度对应A、B、】C和D类《地面粗糙度可分别取！0.1？2、0.14、【0，.23？和0.39 【    【。 式（6）》为多重？积分式为方便使【用，经，过大量？试，算及回？归分析釆用》非线性最小》二乘法拟合得到【。简化经验《公式（7.5.8）！拟合计算过程—中考虑了迎风面和背！风面的风压》相关性同时》结合工程经验乘【以了0.7的折减系！数  】   对于体型或】质量：沿高度变化的高耸】结构在应《用公式（7》。。.5.8）》。时应注意如》下问题对于进深尺】寸比较均匀》的构筑？物即使？。迎风面宽《度沿高度有变化【计算结果也和按【等，截面计算的结果十分！接近故对这》种情况仍可采用【公式（？7.5.8）计【算背景分量因子；】。对于进深尺寸和宽度！沿高度按线性或【近似于线性变化、】而重量沿高》度按连续规律变化】。的构筑物例如截【面，为正方形或三角【形，的高耸塔架及圆形截！面的烟囱计算结【果表明必须考—虑外形？的，影响对背景分量因】子予以修《。正  】   附《。录J规定了顺—风向风振加速—度计算的《内容顺风向风振加】速度计算的理论【与上述风振系—。数计：算，所采用的相同在仅】。考虑第一振型—情况下加《速，度响：应峰值可按下—式计算 《 【     】式中Sq1（ω【），为顺风向第》1阶广义位移响应功！率谱 》。 ，     釆【用Davenpo】rt风速谱和S【hi：ota？ni空间相关性公式！上式可？。表示为？ ， 《 —。    《 为便于使用；【上式中的根号项用】顺风向风振》加速：度的脉动系数ηa】。表，示则：可得到本规范附录】J，。的公：式（J.1.1）经！计算整理得到η【a的计算用表即本】。规范表J.1—.2 7！.5.10  结】构振型系数》按理应通过结构动】力，分析确定为》了简化在确定风荷载！时可采用近》似，公式按？结构变形《特点对高耸构筑物】。可按：弯曲型考虑采用下】述近似公式 — 《。 ：。  —   对高层—建筑当以剪力墙的工！作为主时可按弯剪型！考虑采用下》述近似公式 ！ 》 ，。     对高层！建筑也可进一—步，考虑：框架和剪《力墙各自的》弯曲和剪切刚度根】据不同的《综合刚度参》数λ给出不》同的振？型系数附录G—对高层建筑给出【前四个振型系—数它是假设框架【和剪力墙均起主【要作用？时的情况即取λ＝】3综合刚度参数λ】可按：下式确定 — 》  —   式中C—。。建筑：物的剪切刚度； 】  —  ：  ：。   EIw剪【力墙的弯《曲刚：度； —  ？     》  EIN考—虑墙柱轴向变形【的等效刚度； ！ ， 】    《    Cf框架剪！切刚度？；   ！      Cw剪！力墙：剪切：刚，度，； —         ！H房屋总《高 《 7.5.11！、7.5.》1，2  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S》t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！＝69？000vD》计算其？中分：母中v为空气运动黏！性，系，数约为1.45【×10？－5m2/》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—3×105≤—Re＜3×10【6，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【≥3×106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【。时只要釆取适—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【 —    《本条第3款将横风】向风振等效》风荷载计算》的公式适《用的高宽《比范围由GB— 5：0，009-2》012？规，定的“高宽》比，4～8之间”缩窄至！“高宽比《4～6之间”主要原！因如下 】   ？  当？基本风？压超过0.5—kPa时对于高度】在200m以—上、高宽比》在6以上时按照【上述公式计》算时会出现横风【向风振等《效风荷载会明显【超，过顺：风向荷载的情况【。详细算？例见表7～表9由】。于风荷载作为控制荷！载其对高层建筑的性！能指：标起着决定性作【。用直接影响到建筑】物的建造《成本由于横风向【风振等效风荷载【会作为？主控工况进行组合当！其明显超过》顺风向风荷载—时按此？进行抗？风，设计的成《本会：较大幅度增加因此】。当建筑高宽比超过】。6或者根据附—录H.2计算得到的！横风向风振等效风荷！载明显超过顺风向】风荷载？时须通过《。风洞试验《手段对结果》进行校核方能用【。于工程？设计 ！ 】 ， 》 ：  】   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（）和》截面深宽比（D/】B，）分别为4～6和0！.5～？2试：验结果的适用折算】风，速范围为《。 —   ？ 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》6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：。宽比在4～》6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＝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】 ？     附录！。J中规定了》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，峰值比较突岀谱峰的！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) ！ ， 7.《。5.13 》 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？复杂不能直接釆用附！。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—性当时？两者的耦合》作用易发《生不稳定《的气动弹性现—象对于符合上述情沉！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 ！ 7.5.1】4 ： 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》7.5.14考虑三！种，风，荷载的组合》。工况 【。     GB 】50009-201！2参照日本荷载规】范给出了顺风向【风，荷载：、横风向风振等效】风荷载、扭矩风【振等效风荷载的组】。合工况其忽》略了顺风向与横【风，向荷载之间的—。相关性？即在考虑顺》风向荷载《时不组合横》风向而？考虑横风向等—效风荷载时》顺风向仅根据—经，验考：虑静力荷《载，部分：并且扭转风振等【效风荷载未与另【外两个方向的—风荷载？组合：    ！ 本规？范以日？本规范的原始版【本为基？础结合大量风洞试】验数据的风荷载【分量：组，合系：数对：日本规范中相—关条文进行简化【得到表7.》5.14其中因实际！风洞试验经验表明横！风向与顺风向荷【载的相关系》数，大部分在1》5％～？20％之《间日：本规范？以及ISO规范【定义的组合》系数为40％—本，规范考虑目前—情况和经验取为 2！0，％；同？时扭：转工况时《也需：考虑：顺风向和横风—向荷载的组》合， ：