支承塔型設(shè)備的框架頂橫風向風荷載分析

針對矩形截面的高層建筑物,對不同高寬比和邊長比的9種模型進行風洞實驗,通過對大量數(shù)據(jù)的處理和分析,考察了模型高度、高寬比、邊長比對高層建筑物扭轉(zhuǎn)風向風力功率譜(扭矩功率譜)的影響規(guī)律,并擬合出了一個以風速、湍流強度、邊長比等為參數(shù)的高層建筑物扭矩功率譜密度函數(shù)的數(shù)學表達式,與試驗結(jié)果吻合較好,證明它是合理有效的.

螆風荷載作用下框架內(nèi)力計算： 蒃框架在風荷載作用下的內(nèi)力計算采用d值法。計算時首先將框架各樓層的 層間總剪力vj，按各柱的側(cè)移剛度值（d值）在該層總側(cè)移剛度所占比例分配到 各柱，即可求得第j層第i柱的層間剪力vij；根據(jù)求得的各柱層間剪力vij和 修正后的反彎點位置y，即可確定柱端彎矩mc上和mc下；由節(jié)點平衡條件，梁 端彎矩之和等于柱端彎矩之和，將節(jié)點左右梁端彎矩之和按線剛度比例分配，可 求出各梁端彎矩；進而由梁的平衡條件求出梁端剪力；最后，第j層第i柱的軸 力即為其上各層節(jié)點左右梁端剪力代數(shù)和。 肂 （1） （2）蕿一榀框架上風荷載的作用計算： 蒅前面已經(jīng)算出風荷載作用下的一榀框架下每層樓的剪力，但是還要計算出 一品框架下每根柱子分得的剪力vi dij dijvijs j1 ,具體的計算結(jié)果見下表: 薃f軸1柱 蒃層數(shù)芁hi(m

《結(jié)構(gòu)程序pkpm應(yīng)用實訓》開放性實驗資料 1 3.1.3風荷載 建筑物受到的風荷載作用大小，與建筑物所處的地理位置、建筑物的形狀和高度等多種 因素有關(guān)，具體計算按照《荷載規(guī)范》第7章執(zhí)行。 1、風荷載標準值計算 垂直于建筑物主體結(jié)構(gòu)表面上的風荷載標準值wk，按照公式（3.1-2）計算： βz——高度z處的風振系數(shù)，主要是考慮風作用的不規(guī)則性，按照《荷載規(guī)范》7.4 要求取值。多層建筑，建筑物高度＜30m，風振系數(shù)近似?。?。 （1）風荷載體型系數(shù)μs 風荷載體型系數(shù)，不但與建筑物的平面外形、高寬比、風向與受風墻面所成的角度有關(guān)， 而且還與建筑物的立面處理、周圍建筑物的密集程度和高低等因素有關(guān)，一般按照《荷載規(guī) 表3.1.10建筑物體型系數(shù)取值表 μs建筑物體型示意 0.8圓形平面建筑 正多邊形或截角三角形平面建筑 n－多邊形的邊數(shù) 1.

按通常的方法將高層建筑順風向風荷載及風致響應(yīng)分解為平均、背景和共振三部分。在合理簡化的基礎(chǔ)上提出了形式簡單、與響應(yīng)類型無關(guān)的背景和共振等效風荷載和響應(yīng)的簡化計算公式。兩個典型數(shù)值算例的計算表明,該法精度很高,是一種很好的實用計算方法。

風荷載作用下的層間位移角作為高層建筑結(jié)構(gòu)控制參數(shù)對設(shè)計的經(jīng)濟性有著重要的影響,但不同國家及地區(qū)規(guī)范對層間位移角控制卻不盡相同。世界各地的高層建筑在各自的規(guī)范控制下正常發(fā)揮使用功能,說明各規(guī)范的層間位移角限值均在合理的范圍內(nèi)。針對不同高度的框架結(jié)構(gòu)、框-剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框-筒結(jié)構(gòu)在風荷載作用下的層間位移角,取相同結(jié)構(gòu)尺寸、場地條件和風速,將中國大陸地區(qū)規(guī)范與歐洲、美國、澳新、日本、中國臺灣地區(qū)和中國香港地區(qū)等規(guī)范進行分析對比。對于框架結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)歐洲、美國、澳新和中國大陸地區(qū)規(guī)范要求較嚴格,日本、中國臺灣地區(qū)和中國香港地區(qū)規(guī)范要求較寬松；對于以剪力墻為主要抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),中國大陸地區(qū)規(guī)范要求最嚴格。按中國大陸地區(qū)和中國香港地區(qū)規(guī)范分別對位于中國香港地區(qū)的建筑進行計算和設(shè)計,并對其結(jié)果進行分析對比,發(fā)現(xiàn)中國大陸地區(qū)規(guī)范要求更嚴格。根據(jù)分析結(jié)果,建議中國大陸地區(qū)不區(qū)分結(jié)構(gòu)形式與高度,將風荷載作用下的結(jié)構(gòu)層間位移角限值定為1/450。

1 七、高層建筑（高聳結(jié)構(gòu)）的順風向和橫風向振動 i.概述 順風向和橫風向 順風向---抖振機制 橫風向---機制復雜（高層建筑：紊流+尾流+氣動彈性） 研究方法 順風向： (1)平均風壓（整體型系數(shù)）----準定常風力----隨機振動方法計算--- 振動響應(yīng) (2)同步測壓----脈動風力分布---隨機振動方法計算---振動響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (3)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風荷載---振動響應(yīng)計算 (4)氣動彈性模型試驗----直接獲得振動響應(yīng) 橫風向： (1)同步測壓----脈動風力分布---隨機振動方法計算---振動響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (2)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風荷載---振動響應(yīng)計算 (3)氣動彈性模型試驗----直接獲得和振動響應(yīng) ii、高層建筑風壓分布特性 2．1概述

精品文檔 精品文檔 七、高層建筑（高聳結(jié)構(gòu)）的順風向和橫風向振動 i.概述 順風向和橫風向 順風向---抖振機制 橫風向---機制復雜（高層建筑：紊流+尾流+氣動彈性） 研究方法 順風向： (1)平均風壓（整體型系數(shù)）----準定常風力----隨機振動方法計算--- 振動響應(yīng) (2)同步測壓----脈動風力分布---隨機振動方法計算---振動響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (3)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風荷載---振動響應(yīng)計算 (4)氣動彈性模型試驗----直接獲得振動響應(yīng) 橫風向： (1)同步測壓----脈動風力分布---隨機振動方法計算---振動響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (2)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風荷載---振動響應(yīng)計算 (3)氣動彈性模型試驗----直接獲得和振動響應(yīng) ii、高層建筑風壓分布特性

風荷載標準值 關(guān)于風荷載計算 風荷載是高層建筑主要側(cè)向荷載之一，結(jié)構(gòu)抗風分析（包括荷載，內(nèi)力，位移，加速度等）是高層建筑設(shè) 計計算的重要因素。 脈動風和穩(wěn)定風 風荷載在建筑物表面是不均勻的，它具有靜力作用（長周期哦部分）和動力作用（短周期部分）的雙重特 點，靜力作用成為穩(wěn)定風，動力部分就是我們經(jīng)常接觸的脈動風。脈動風的作用就是引起高層建筑的振動 （簡稱風振）。 以順風向這一單一角度來分析風載，我們又常常稱靜力穩(wěn)定風為平均風，稱動力脈動風為陣風。平均風對 結(jié)構(gòu)的作用相當于靜力，只要知道平均風的數(shù)值，就可以按結(jié)構(gòu)力學的方法來計算構(gòu)件內(nèi)力。陣風對結(jié)構(gòu) 的作用是動力的，結(jié)構(gòu)在脈動風的作用下將產(chǎn)生風振。 注意：不管在何種風向下，只要是在結(jié)構(gòu)計算風荷載的理論當中，脈動風一定是一種隨機荷載，所以分析 脈動風對結(jié)構(gòu)的動力作用，不能采用一般確定性的結(jié)構(gòu)動力分析方法，而應(yīng)以隨機振動理論和概率統(tǒng)計法 為依據(jù)。

弦支穹頂結(jié)構(gòu)風荷載響應(yīng)研究——弦支穹頂結(jié)構(gòu)是由單層網(wǎng)殼和張拉整體復合而成的空間結(jié)構(gòu)。將水平風荷載和豎向風荷載分別分為靜風荷載和脈動風載。討論了荷載作用下跨度為35.4m和70.8m兩個典型弦支穹項結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移響應(yīng),并與相應(yīng)的單層網(wǎng)殼進行了對比分析。...

借助計算流體動力學(cfd)大型商業(yè)軟件fluent60,對大氣邊界層內(nèi)由兩平行面板組成的獨柱支承廣告牌的表面風壓進行了研究,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的雷諾數(shù)敏感性、地貌類別對結(jié)構(gòu)風壓和風致扭矩系數(shù)的影響可以忽略不計。在此基礎(chǔ)上,采用實體和面板兩種組合模式,以c類地貌邊界層剪切流為來流條件,深入研究了這種廣告牌在各種來流方向角下的表面風壓分布,指出了兩種模式下風荷載的差別,得到了結(jié)構(gòu)的總體平均和局部風壓系數(shù),給出了風致剪力和扭矩的計算表達式。建議可供同類結(jié)構(gòu)抗風設(shè)計時參考

關(guān)于中澳颶風區(qū)風荷載設(shè)計異同的比較——從實際工程出發(fā)，應(yīng)用澳洲風荷載規(guī)范，對處在颶風區(qū)礦山項目中開敞式工業(yè)廠房的風荷載進行分析和計算。同時，比較gb50009—2001{建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》和澳洲風荷載規(guī)范計算風荷載的異同。結(jié)果顯示，采用澳洲風荷栽規(guī)范計...

第三部分橫向框架內(nèi)力計算 -23- 二、風作用下的橫向框架(kj-6)內(nèi)力計算 (一)、風作用計算(假定風從左向右吹) 垂直于建筑物表面上的風作用標準值應(yīng)為：wk=βzμsμzw0。因結(jié)構(gòu)高度 h=15.5m＜30m，故取βz=1.0；對于矩形截面，μs=0.8-(-0.5)=1.3，本建筑物所在 的地面粗糙度為有密集建筑群的大城市市區(qū)，故屬c類，查荷載規(guī)范得μz=0.74。將 風作用換成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，如下表： 層次βzμsz(m)μzw0(kn/m2)a(m2)pw(kn) 51.01.315.10.740.43.41.31 41.01.312.20.740.45.82.23 31.01.39.30.740.45.82.23 21.01.3

第三部分橫向框架內(nèi)力計算 -23- 二、風作用下的橫向框架(kj-6)內(nèi)力計算 (一)、風作用計算(假定風從左向右吹) 垂直于建筑物表面上的風作用標準值應(yīng)為：wk=βzμsμzw0。因結(jié)構(gòu)高度 h=15.5m＜30m，故取βz=1.0；對于矩形截面，μs=0.8-(-0.5)=1.3，本建筑物所在 的地面粗糙度為有密集建筑群的大城市市區(qū)，故屬c類，查荷載規(guī)范得μz=0.74。將 風作用換成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，如下表： 層次βzμsz(m)μzw0(kn/m2)a(m2)pw(kn) 51.01.315.10.740.43.41.31 41.01.312.20.740.45.82.23 31.01.39.30.740.45.82.23 21.01.3

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》-風荷載計算

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》-風荷載計算

高層建筑等效靜力風荷載分析

指出風的作用對橋梁結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性起決定性作用,分析了風荷載對橋梁結(jié)構(gòu)的影響,并針對不同的影響提出了相應(yīng)的計算分析方法。

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第07卷第10期中國水運vol.7no.10 2007年10月chinawatertransportoctober2007 收稿日期：2007-7-11 作者簡介：蔡志波男（1973—）江漢油田設(shè)計院勘察室工程師（433123） 研究方向：巖土工程 高層建筑風荷載及抗風設(shè)計 蔡志波 摘要：隨著輕質(zhì)高強新型建筑材料的不斷涌現(xiàn)，高層建筑不但建筑形式變化多樣，而且結(jié)構(gòu)體型也朝著高大、輕 柔的方向發(fā)展。故風對高層建筑的影響越來越大。所以必須認真對待高層建筑中風荷載。本文通過簡述風的起因、 風的特征、風壓及

高層建筑局部構(gòu)件的風荷載效應(yīng)——高層建筑中局部構(gòu)件的質(zhì)量在總體結(jié)構(gòu)分析時，往往作為靜荷載加到各層樓面，這在動力分析中相當于局部構(gòu)件與主體剛結(jié)，與實際情況比較吻合。盡管它們之間可有彈性變形，但這種變形狀態(tài)對于主體結(jié)構(gòu)的動力特性的影響極其微小。因...

采用剛性模型風洞試驗和內(nèi)、外層幕墻同步測壓技術(shù)對矩形建筑的風荷載和陣風系數(shù)的分布規(guī)律進行詳細研究,探討了內(nèi)、外層幕墻在不同氣流流動區(qū)域內(nèi)的風荷載大小關(guān)系.結(jié)果表明,渦脫落產(chǎn)生的強大吸力無論是平均風壓還是脈動風壓均主要作用在外幕墻上,而氣流附著及氣流碰撞產(chǎn)生的壓力主要作用在內(nèi)幕墻上;雙層幕墻的陣風系數(shù)隨測點和風向角的變化較大,平均風壓越小,陣風系數(shù)越大,但對于在控制風向角下的最大瞬時風壓,其內(nèi)、外層幕墻的陣風系數(shù)均與規(guī)范值十分接近。根據(jù)試驗結(jié)果,提出了矩形雙層幕墻建筑的內(nèi)、外層幕墻墻面和墻角體型系數(shù)的建議值.

2.6風荷載標準值計算 作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值： 為了簡化計算起見，通常將計算單元范圍內(nèi)外墻面的分布風荷載，化為等量的作用于樓面集中風荷載，計算公式如下： 式中: 基本風壓；結(jié)構(gòu)基本周期，取考慮風振影響。作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值為：w=βz·μs·μz·ωo，對于矩形平面μs＝1.3；μz可査荷載規(guī)范底層柱高取h=4.3+0.45=4.75m。計算過程如下表中所示wk=zsz.。t12=0.5×0.32=0.045,由于地面粗糙度為c類，t12應(yīng)乘以0.62，得0.0279查表ξ=1.15；h/b=16.45/82.5=0.20查表v=0.40。 （1）各樓層位置處的值計算結(jié)果=1+ξvz/h 表2.6-1 樓層號 離地高度z(m) 相對高度z/h ξ v μ