哈工大荷載與結(jié)構(gòu)設計風荷載(2)課件

例題

某10層鋼筋混凝土框架—剪力墻辦公樓，總高39.3m，一層層高6m，二層層高4.5m，3~10層層高3.6m，平面形狀為矩形，50.15X15m，各樓面荷載及質(zhì)量、側(cè)移剛度沿高度變化均勻。當?shù)鼗撅L壓0.7kN/m2，地面粗糙度為C類，房屋使用壽命50年。求該建筑橫向各樓層風力標準值。例題

求解思路：確定基本公式中各項參數(shù)的值：例題

[解]：基本風壓計算的取值：

從建筑重要性考慮，計算時不增大基本風壓，取0.7kN/m2，體型系數(shù)的取值：查體型系數(shù)表，矩形：例題

風壓高度變化系數(shù)的計算，查P47表，計算結(jié)果如下表：樓層號樓面距地面高度風壓高度變化系數(shù)160.74210.50.74314.10.74417.70.794521.30.861624.90.918728.50.976832.11.027935.71.0741039.31.121例題

風振系數(shù)的計算：該房屋高度大于30m，高寬比大于1.5，因此應考慮風壓脈動對結(jié)構(gòu)發(fā)生順風向風振的影響基本自振周期的計算：采用近似計算方法

取基本自振周期為：0.6s例題

風振系數(shù)的計算：按公式計算風振系數(shù)求脈動增大系數(shù)先求由于地面粗糙度為C類，基本風壓應乘以0.62，得0.156查表4.7，差值，得根據(jù)H/B，查表4.11，差值得

例題

風振系數(shù)的計算：按公式計算第一振型系數(shù)風振系數(shù)計算結(jié)果如下：

樓層號樓面距地面高度相對高度z/H風壓高度變化系數(shù)振型系數(shù)各層風振系數(shù)160.1530.741.2580.4170.20651.1463210.50.2670.741.2580.4170.31011.2198314.10.3590.741.2580.4170.38791.2749417.70.4500.7941.2580.4170.46281.3057521.30.5420.8611.2580.4170.53811.327624.90.6340.9181.2580.4170.61441.3510728.50.7250.9761.2580.4170.69181.3718832.10.8171.0271.2580.4170.77291.3947935.70.9081.0741.2580.4170.85701.41851039.31.0001.1211.2580.4171.00001.4679例題

各樓層位置風荷載標準值計算：計算結(jié)果如下：樓層號受風面積各層風振系數(shù)風壓高度變化系數(shù)體型系數(shù)基本風壓各層風荷載標準值12631.14630.741.30.7203.014522031.21980.741.30.7166.746931801.27490.741.30.7154.533241801.30570.7941.30.7169.815751801.3270.8611.30.7187.149261801.35100.9181.30.7203.147771801.37180.9761.30.7219.30881801.39471.0271.30.7234.620191801.41851.0741.30.7249.544210901.46791.1211.30.7134.7678第八節(jié)橫風向風振一、橫風向風振的產(chǎn)生原因橫風向風振是由于不穩(wěn)定的空氣動力作用造成橫風向風振與結(jié)構(gòu)的截面形狀和雷諾數(shù)有關

二、雷諾數(shù)的定義空氣流動過程中慣性力與粘性力之比，雷諾數(shù)相同流體的動力特性相似空氣粘性系數(shù)，可取

運動粘性系數(shù)，第八節(jié)橫風向風振

二、雷諾數(shù)的定義橫風向風振與結(jié)構(gòu)的截面形狀和雷諾數(shù)有關雷諾數(shù)與風速的大小成正比，風速變化時雷諾數(shù)也發(fā)生變化三、雷諾數(shù)的大小與橫向風振發(fā)生的關系雷諾數(shù)小于1，流體附著在圓柱體表面，流動不分離，出現(xiàn)流動分離，分離流線內(nèi)有兩個穩(wěn)定漩渦，分離的流體在圓柱體后形成窩列，當漩渦脫落頻率

接近結(jié)構(gòu)橫向自振頻率時，即發(fā)生橫向風振

，漩渦脫落紊亂，沒有明顯周期，將發(fā)生隨機振動

，漩渦脫落又成規(guī)律變化，當漩渦脫落頻率接近結(jié)構(gòu)橫向自振頻率時，即發(fā)生強風橫向風振第八節(jié)橫風向風振

四、橫向風振的計算定義鎖定現(xiàn)象：結(jié)構(gòu)發(fā)生橫向共振反應之后，風速增大，漩渦脫落頻率受結(jié)構(gòu)自振頻率控制，仍保持不變，當風速繼續(xù)增大，達到1.3倍結(jié)構(gòu)共振風速時，漩渦脫落才重新按照新的頻率激振臨界風速：渦激共振發(fā)生的初始風速，對于圓形截面共振區(qū)高度：沿高度取風速范圍的區(qū)域

第八節(jié)橫風向風振

四、橫向風振的計算驗算根據(jù)雷諾數(shù)的大小劃分為三個臨界范圍，根據(jù)不同情況進行橫向風振驗算亞臨界范圍（）：風速較低，工程可采用構(gòu)造措施控制結(jié)構(gòu)頂部風速超臨界范圍（）：結(jié)構(gòu)橫向振動具有隨機性，不會產(chǎn)生共振響應，一般可不考慮橫向風振跨臨界范圍（）：必須進行橫向風振的驗算，跨臨界強風引起的z高度處，振型j的等效風荷載按下式確定

第八節(jié)橫風向風振

五、結(jié)構(gòu)總風效應

第九節(jié)橋梁風荷載

一、橋梁風荷載的類型平均風作用脈動風作用風升力作用風致振動

第九節(jié)橋梁風荷載

二、平均風作用的計算橫向風力橫向風壓K1設計風速換算系數(shù)；1.0和0.85K2風載體型系數(shù)；K3風壓高度變化系數(shù)；K4地形、地理條件系數(shù)；W0基本風壓

第九節(jié)橋梁風荷載

二、平均風作用的計算縱向風力對于梁式橋的上部結(jié)構(gòu)，可不考慮縱向風力桁架式縱向風壓按橫向風壓的40%吊橋塔架上的縱向風壓按橫向風壓橋墩上的縱向風壓，按橫向風壓的70%，且橋墩間相互干擾應考慮折減一般情況下，不考慮橋梁上車輛的風力；對于吊橋、斜拉橋、浮橋，必要時可考慮橋上的車輛所受的風力第九節(jié)橋梁風荷載

三、脈動風作用定義瞬時脈動風壓：作用在橋梁上的瞬時最大風壓隨時間、空間變化陣風風壓分布系數(shù)：作用在橋梁上任意一點的瞬時最大風壓與基本風壓的比值影響脈動風的因素地面粗糙度A、B、C類高度變化第九節(jié)橋梁風荷載

三、脈動