風(fēng)荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

第4章風(fēng)荷載風(fēng)的基本知識風(fēng)壓順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)扭轉(zhuǎn)風(fēng)振風(fēng)荷載組合工況風(fēng)的基本知識2第4章風(fēng)荷載

風(fēng)壓，水平力風(fēng)振，包括順風(fēng)向風(fēng)振和橫風(fēng)向風(fēng)振風(fēng)對建筑物的影響：風(fēng)的形成兩類性質(zhì)的風(fēng)風(fēng)力等級風(fēng)壓-基本風(fēng)速3第4章風(fēng)荷載

空曠平坦地面距離地面10m高取10min平均風(fēng)速作為一個樣本取1年內(nèi)的最大樣本作為年最大風(fēng)速取50年或100年內(nèi)最大的年最大風(fēng)速，作為基本風(fēng)速對風(fēng)荷載比較敏感的高層建筑，基本風(fēng)壓按100年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值采用（>60m）標(biāo)準(zhǔn)條件：風(fēng)壓-基本風(fēng)速4第4章風(fēng)荷載

思考：時距越大，平均風(fēng)越大還是越小？Why?風(fēng)荷載影響因素——時距風(fēng)壓-基本風(fēng)速5第4章風(fēng)荷載

隨高度增加而增大，地面越粗糙，加速度越慢風(fēng)荷載影響因素——高度、地面粗糙度風(fēng)壓-基本風(fēng)速6第4章風(fēng)荷載

A：近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)B：田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)C：有密集建筑群的城市市區(qū)D：有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)地面粗糙度四中分類：風(fēng)壓-基本風(fēng)速7第4章風(fēng)荷載

重現(xiàn)期越長，風(fēng)速越大，風(fēng)壓也越大哈爾濱：10年—0.35，50年—0.55，100年—0.70風(fēng)荷載影響因素——重現(xiàn)期風(fēng)壓-基本風(fēng)速8第4章風(fēng)荷載

時距越大，風(fēng)速越小高度越大，風(fēng)速越大（梯度風(fēng)高度范圍內(nèi)）地面越粗糙，風(fēng)速越小重現(xiàn)期越長，風(fēng)速越大風(fēng)荷載影響因素總結(jié)：風(fēng)壓-風(fēng)速與風(fēng)壓的關(guān)系9第4章風(fēng)荷載

理想狀態(tài)：風(fēng)壓-風(fēng)速與風(fēng)壓的關(guān)系10第4章風(fēng)荷載

比竇娥還冤的某農(nóng)牧學(xué)院風(fēng)壓-基本風(fēng)壓的采用11第4章風(fēng)荷載

按新版《高規(guī)》的規(guī)定，超過60m的高層建筑，在計(jì)算風(fēng)荷載作用下構(gòu)件的承載力時，風(fēng)壓值取基本風(fēng)壓的1.1倍；在計(jì)算風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形時，風(fēng)壓值仍取基本風(fēng)壓。風(fēng)壓-山區(qū)基本風(fēng)壓12第4章風(fēng)荷載

山峰和山坡，頂部B處的修正系數(shù)：山間盆地、谷地等閉塞地形，取η＝0.75~0.85；對于與風(fēng)向一致的谷口、山口，取η＝1.20~1.50。風(fēng)壓-遠(yuǎn)海海面和海島風(fēng)壓13第4章風(fēng)荷載

距海岸距離（km）＜4040~6060~100修正系數(shù)η1.01.0~1.11.1~1.2海面上的摩擦力比陸地小，風(fēng)速大海陸溫差，空氣對流，增大了海邊的風(fēng)速思考：海面風(fēng)大還是陸地風(fēng)大？風(fēng)壓-風(fēng)壓高度變化系數(shù)14第4章風(fēng)荷載

梯度風(fēng)高度：風(fēng)速從地面到高空，逐漸增大，直至某一高度趨于穩(wěn)定，這個高度即為梯度風(fēng)高度。風(fēng)壓高度變化系數(shù)：任一高度、任一地貌條件下的風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值，表4-8。新規(guī)范提高了C、D兩類地面粗糙度（大城市市區(qū)）的梯度風(fēng)高度，why?風(fēng)壓-風(fēng)荷載體型系數(shù)：風(fēng)壓分布規(guī)律15第4章風(fēng)荷載

結(jié)構(gòu)物多帶棱角→會形成旋渦→風(fēng)壓分布不均迎風(fēng)面由于氣流正面受阻產(chǎn)生風(fēng)壓力側(cè)風(fēng)面和背風(fēng)面由于旋渦作用引起風(fēng)吸力迎風(fēng)面中部大，側(cè)風(fēng)面和背風(fēng)面的角部大風(fēng)壓-風(fēng)荷載體型系數(shù)：風(fēng)壓分布規(guī)律16第4章風(fēng)荷載

有旋渦的地方可能會產(chǎn)生負(fù)壓立面圖：迎風(fēng)面停滯點(diǎn)風(fēng)壓最大，上下均減小平面圖：兩側(cè)旋渦不同時脫落會引起橫向振動風(fēng)壓-風(fēng)荷載體型系數(shù)：風(fēng)壓分布規(guī)律17第4章風(fēng)荷載

坡度小,負(fù)壓；30°,≈0；>45°,正壓風(fēng)壓-風(fēng)荷載體型系數(shù)：定義及確定方法18第4章風(fēng)荷載

理論分析：達(dá)不到實(shí)測：浪費(fèi)時間和財(cái)力，且只能在已建的結(jié)構(gòu)物中進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)：選測點(diǎn)→實(shí)測風(fēng)壓/理想風(fēng)壓→加權(quán)平均→風(fēng)荷載體型系數(shù)定義：建筑物實(shí)際風(fēng)壓與理想風(fēng)壓的比值確定方法：風(fēng)壓-風(fēng)荷載體型系數(shù)：定義及確定方法19第4章風(fēng)荷載

選測點(diǎn)，測建筑物表面上順風(fēng)向的靜風(fēng)壓力，再除以建筑物前方來流風(fēng)壓，即得該點(diǎn)的風(fēng)壓力系數(shù)。各測點(diǎn)系數(shù)取加權(quán)（類似于柱的從屬面積）平均值，得到風(fēng)荷載體型系數(shù)。風(fēng)洞試驗(yàn)：風(fēng)壓-風(fēng)荷載體型系數(shù)：風(fēng)洞簡介20第4章風(fēng)荷載

哈爾濱工業(yè)大學(xué)風(fēng)浪聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室

海洋平臺風(fēng)浪試驗(yàn)人工降雨風(fēng)壓-風(fēng)荷載收體型系底數(shù)：風(fēng)喉洞簡介21第4章叨風(fēng)荷俗載同濟(jì)嗓大學(xué)悟汽車憂風(fēng)洞觸實(shí)驗(yàn)徐室風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室扭外觀東方明珠塔風(fēng)壓-風(fēng)荷載格體型系神數(shù)：風(fēng)塌洞簡介22第4章刻風(fēng)荷清載同濟(jì)貨大學(xué)伯汽車拴風(fēng)洞嘉實(shí)驗(yàn)與室風(fēng)壓-風(fēng)荷載好體型系矛數(shù)：風(fēng)典洞簡介23第4章辨風(fēng)荷簡載同濟(jì)大盯學(xué)汽車眉風(fēng)洞實(shí)乖驗(yàn)室風(fēng)壓-風(fēng)荷載植體型系弄數(shù)：風(fēng)銹災(zāi)24第4章賽風(fēng)荷虎載塔克嚴(yán)馬海代峽大號橋85聲3m開車體株會開船鑒的感覺19次m/幻玉s，共密振好萊塢嘗拍電影風(fēng)壓-風(fēng)荷皆載體匹型系紀(jì)數(shù)：配風(fēng)災(zāi)25第4章騎風(fēng)荷睛載塔克凱馬海子峽大木橋新橋風(fēng)壓-風(fēng)荷載臉體型系洪數(shù)：風(fēng)住災(zāi)26第4章要風(fēng)荷揀載塔克馬機(jī)海峽大愛橋新橋風(fēng)壓-風(fēng)荷載堆體型系納數(shù)：取暫值27第4章倘風(fēng)荷趟載圓形：0.8一般的筒矩形：1.3正多螞邊形汪：V形、Y形、弧趙形等：1.4《荷載孫規(guī)范》7.3齡.1條0.80.8-0.5風(fēng)壓-群體蛛風(fēng)壓餐體型驗(yàn)系數(shù)28第4章扇風(fēng)荷岸載美國頂硅谷風(fēng)壓-群體風(fēng)撿壓體型罵系數(shù)29第4章肢風(fēng)荷欲載中國上薦海風(fēng)壓-群體妖風(fēng)壓右體型謝系數(shù)30第4章吐風(fēng)荷將載當(dāng)L/B≥7.斷5時，增玻大系數(shù)耗取1.0（不考悉慮）當(dāng)L/B≤3.斤5時，慣順風(fēng)迅向增墾大系左數(shù)及殃當(dāng)L/B≤2.5時橫風(fēng)豈向增大乓系數(shù)按岔表4-9取值同經(jīng)驗(yàn)眼表格4-9相比，壓新規(guī)范序中的建各筑群體房誠相互干思擾系數(shù)喝規(guī)定略托顯模糊朝，且數(shù)桑值偏小風(fēng)壓-局部體蠻型系數(shù)31第4章坑風(fēng)荷甘載在角隅憂、檐口傘、邊棱務(wù)處和在鋤附屬結(jié)墳構(gòu)的部話位，局部風(fēng)吊壓會超變過按風(fēng)冊荷載體鞠型系數(shù)幅計(jì)算出歸的平均后風(fēng)壓。封閉式片矩形平匹面房屋羨的局部向體型系晴數(shù)非直銜接承辱受風(fēng)宅荷載滔的圍臥護(hù)構(gòu)山件的魔折減批系數(shù)順風(fēng)向右結(jié)構(gòu)風(fēng)彈效應(yīng)-平均風(fēng)德與脈動照風(fēng)32第4章末風(fēng)荷合載平均風(fēng)蓄：靜力荷載脈動風(fēng)禾：結(jié)構(gòu)零振動，引起結(jié)遵構(gòu)順風(fēng)向汁振動的主要襖原因順風(fēng)逗向結(jié)間構(gòu)風(fēng)曬效應(yīng)-風(fēng)振拌系數(shù)33第4章糞風(fēng)荷債載其物飄理意參義與忠動力補(bǔ)系數(shù)戲相似室，用增大系茫數(shù)×靜載效鳥應(yīng)的方式銜近似考朱慮振動合影響其大乒小由長隨機(jī)宵振動屠理論里計(jì)算遷得出設(shè)計(jì)時燦查《荷載疫規(guī)范》8.裳4.辰3條順風(fēng)向位結(jié)構(gòu)風(fēng)和效應(yīng)-風(fēng)振系庭數(shù)34第4章枝風(fēng)荷史載脈動爹風(fēng)荷司載的球共振弱分量辜因子R：，x、ζ1、kw、f1分別瀉表示北什么流意思酸，如炒何計(jì)宿算？順風(fēng)剩向結(jié)鄭構(gòu)風(fēng)煙效應(yīng)-風(fēng)振系礦數(shù)35第4章奶風(fēng)荷畜載脈動削風(fēng)荷漂載的烘背景紡分量全因子Bz:，k、α1、ρx、ρz、Φ1(z)、μz(z)分別爪表示連什么洽意思赴，如從何計(jì)旗算？順風(fēng)向悟結(jié)構(gòu)風(fēng)歉效應(yīng)-風(fēng)振峰系數(shù)36第4章伸風(fēng)荷歪載脈動昨風(fēng)荷零載的思空間聾相關(guān)聯(lián)性系叫數(shù):，豎直曉方向蹄的相體關(guān)系子數(shù):水平統(tǒng)方向堅(jiān)的相哈關(guān)系翻數(shù):順風(fēng)封向結(jié)婚構(gòu)風(fēng)旱效應(yīng)-風(fēng)振系西數(shù)37第4章射風(fēng)荷善載結(jié)構(gòu)百振型成系數(shù)未：，對順風(fēng)向泥響應(yīng)一般可僅撫考慮順第1振型款的影央響對橫風(fēng)向圾的共奪振響裳應(yīng)，賤一般仿考慮4個振型的影間響振型佩：結(jié)構(gòu)柿在振雷動中繡各質(zhì)尼點(diǎn)的癥相對肥位移粗。一階振炸型肺二階默振型速三拴階振型順風(fēng)辱向結(jié)堵構(gòu)風(fēng)掃效應(yīng)-風(fēng)振系盒數(shù)38第4章蕉風(fēng)荷禁載結(jié)構(gòu)頭振型臟系數(shù)反：，彎曲型：高聳結(jié)勵構(gòu)（或問剪力墻愈結(jié)構(gòu)）彎剪型：高層銅建筑閣結(jié)構(gòu)陣，當(dāng)袖以剪返力墻懶的工蛛作為踢主時剪切型：低層魚建筑團(tuán)結(jié)構(gòu)順風(fēng)夠向結(jié)夜構(gòu)風(fēng)藍(lán)效應(yīng)-風(fēng)振系毛數(shù)39第4章瞇風(fēng)荷孝載結(jié)構(gòu)基梢本周期亞經(jīng)驗(yàn)公粉式——高聳結(jié)煌構(gòu)：，鋼結(jié)構(gòu)可概取高值，鋼筋混旅凝土結(jié)構(gòu)村可取低值。對香于具體伍的高聳舒結(jié)構(gòu)，沖如煙囪吐和石油嘴化工塔但架，其疏基本自踩振周期寒的計(jì)算愿有更為煙精確的貴公式，刊可參考霞《荷載規(guī)委范》附獻(xiàn)錄F.1惠.2。順風(fēng)向叫結(jié)構(gòu)風(fēng)晶效應(yīng)-風(fēng)振浩系數(shù)40第4章妥風(fēng)荷昂載結(jié)構(gòu)基詳本周期叢經(jīng)驗(yàn)公悟式——高層拉結(jié)構(gòu)獅：，鋼結(jié)頂構(gòu)介鋼扎筋混梨凝土蛇結(jié)構(gòu)鋼筋混壓凝土框柱架、框芽剪結(jié)構(gòu)酒鋼筋案混凝土祥剪力墻按結(jié)構(gòu)順風(fēng)向荒結(jié)構(gòu)風(fēng)竟效應(yīng)-陣風(fēng)系飾數(shù)41第4章炒風(fēng)荷秩載，陣風(fēng)成系數(shù)悼：在不很考慮猛風(fēng)振初系數(shù)鋒時，墓考慮癥到瞬孫時風(fēng)鋒比平飾均風(fēng)韻要大靈所乘否的系貝數(shù)陣風(fēng)猜系數(shù)板，可脂以理略解為稼陣風(fēng)狼風(fēng)速伯與平百均風(fēng)柏速的在比值宅。順風(fēng)向戲結(jié)構(gòu)風(fēng)絡(luò)效應(yīng)-風(fēng)荷堂載標(biāo)胞準(zhǔn)值42第4章露風(fēng)荷槳載，承重結(jié)戚構(gòu)：wk=βzμsμzw0圍護(hù)聽結(jié)構(gòu)金：wk=βgzμslμzw0思考?xì)w：公悔式中斥各系蒼數(shù)的架意義香是什睬么？順風(fēng)向決結(jié)構(gòu)風(fēng)鞭效應(yīng)-風(fēng)荷拼載標(biāo)暴準(zhǔn)值43第4章吹風(fēng)荷飛載，計(jì)算蹄步驟漸：確定基漫本風(fēng)壓確定界風(fēng)荷探載體燃型系襲數(shù)或蚊局部茫風(fēng)壓植體型陜系數(shù)確定風(fēng)帥壓高度聯(lián)變化系織數(shù)確定掀結(jié)構(gòu)礎(chǔ)基本添周期確定脈授動風(fēng)荷田載的空傳間相關(guān)解系數(shù)確定振唐型系數(shù)確定落脈動慘風(fēng)荷效載的歸背景萄分量鐮因子確定脈觀動風(fēng)荷琴載的共嗓振分量梳因子確定風(fēng)啦振系數(shù)答。確定個風(fēng)荷餐載標(biāo)臉準(zhǔn)值順風(fēng)向津結(jié)構(gòu)風(fēng)脈效應(yīng)-風(fēng)荷添載標(biāo)貧準(zhǔn)值44第4章剪風(fēng)荷必載，不同高庭度結(jié)構(gòu)絡(luò)風(fēng)荷載朵總值的隸新舊差豈異，說銅明了什償么？順風(fēng)向府結(jié)構(gòu)風(fēng)沫效應(yīng)-風(fēng)荷危載標(biāo)好準(zhǔn)值45第4章孕風(fēng)荷強(qiáng)載例題輪：，某鋼筋奪混凝土叼框架-剪力蛋墻結(jié)對構(gòu)，啞質(zhì)量移和外椅形沿運(yùn)高度伍均勻旅分布滲，截劍面為辨正方柔形，脾房屋晴總高亞度H=10杠0m，迎級風(fēng)面采寬度B=4瞞5m，建充于C類地區(qū)自，基本撞風(fēng)壓值w0=0.理55k陽N/m2，求垂忌直于該體建筑物訊表面上灰的風(fēng)荷睜載標(biāo)準(zhǔn)則值及建悄筑物基拘底彎矩粘。順風(fēng)密向結(jié)襯構(gòu)風(fēng)暮效應(yīng)-風(fēng)荷惱載標(biāo)拿準(zhǔn)值46第4章豎風(fēng)荷揮載解：，風(fēng)荷載乳標(biāo)準(zhǔn)值饅按wk=βzμsμzw0計(jì)算，為凍簡化板起見園，將秧建筑辮物沿長高度戴分為10個區(qū)勵段，每個區(qū)壩段的高矩度均為10m，取其琴中點(diǎn)位復(fù)置的風(fēng)籃荷載作懲為該區(qū)淋段的平醒均風(fēng)荷枝載。由谷于該建迫筑的總之高度為10腎0m，基驕本風(fēng)繩壓應(yīng)鑼按50年一遇螞風(fēng)壓值棕的1.薪1倍取遭用，幸即w0=1.澡1×0碧.55棟=0.取605柿kN/快m2順風(fēng)脫向結(jié)驕構(gòu)風(fēng)復(fù)效應(yīng)-風(fēng)荷載膜標(biāo)準(zhǔn)值47第4章怎風(fēng)荷撐載（1）風(fēng)荷蛙載體型隆系數(shù)，該高層累建筑平玩面為正育方形，巡壽高寬比D/B=1，μs=1.據(jù)4。（2）風(fēng)壓高掠度變化僚系數(shù)由教材表4-它8，根據(jù)型場地粗滑糙度類此別為C類，可濃查出各旱區(qū)段中赴點(diǎn)位置撐的風(fēng)壓號高度變點(diǎn)化系數(shù)縱，列于芳表4-彎11中。順風(fēng)向嗚結(jié)構(gòu)風(fēng)營效應(yīng)-風(fēng)荷躲載標(biāo)只準(zhǔn)值48第4章壇風(fēng)荷芝載（3）風(fēng)桂振系男數(shù)，順風(fēng)娃向結(jié)脆構(gòu)風(fēng)饑效應(yīng)-風(fēng)荷瘋載標(biāo)像準(zhǔn)值49第4章混風(fēng)荷嘗載（3）風(fēng)培振系準(zhǔn)數(shù)，順風(fēng)向疲結(jié)構(gòu)風(fēng)亞效應(yīng)-風(fēng)荷總載標(biāo)堆準(zhǔn)值50第4章具風(fēng)荷云載（3）風(fēng)碼振系半數(shù)，順風(fēng)向昌結(jié)構(gòu)風(fēng)望效應(yīng)-風(fēng)荷載同標(biāo)準(zhǔn)值51第4章僑風(fēng)荷意載（3）風(fēng)振枯系數(shù)，順風(fēng)向英結(jié)構(gòu)風(fēng)禍效應(yīng)-風(fēng)荷館載標(biāo)間準(zhǔn)值52第4章殖風(fēng)荷簽載（4）各區(qū)跌段中蠢點(diǎn)高淡度處家的風(fēng)惕荷載姻標(biāo)準(zhǔn)奸值，順風(fēng)杯向結(jié)引構(gòu)風(fēng)懂效應(yīng)-風(fēng)荷脈載標(biāo)也準(zhǔn)值53第4章熊風(fēng)荷紡載（5）風(fēng)荷按載引園起的閘基底路彎矩寧值，橫風(fēng)之向結(jié)桂構(gòu)風(fēng)遺效應(yīng)54第4章習(xí)風(fēng)荷奮載，橫風(fēng)建向結(jié)最構(gòu)風(fēng)質(zhì)效應(yīng)-考慮對擱象55第4章代風(fēng)荷足載，塔架、士煙囪、冠纜索等仿細(xì)長的提柔性結(jié)什構(gòu)橫風(fēng)啟向結(jié)雅構(gòu)風(fēng)蜜效應(yīng)-考慮對律象56第4章菌風(fēng)荷忙載，高層硬建筑茄：滿足H＞150逆m或H/B＞5高聳結(jié)跳構(gòu)：滿足H＞30屑m或H/B＞4橫風(fēng)淺向結(jié)間構(gòu)風(fēng)些效應(yīng)-雷諾擇數(shù)57第4章劣風(fēng)荷墊載慣性力歡與黏性來力：，慣性遮力：慣性力是跡流體沖總擊在垂晴直表面進(jìn)所形成度的壓力編，對空更氣而言宴，就是鵲風(fēng)作用腳在垂直悅面上所殿產(chǎn)生的狀風(fēng)壓力黏性力肺：黏性是流進(jìn)體抵抗串剪切變繼形的能驢力，黏性越大怒，流體四抵抗剪旨切變形油的能力飯?jiān)綇?qiáng)橫風(fēng)拒向結(jié)外構(gòu)風(fēng)摘效應(yīng)-雷諾數(shù)58第4章言風(fēng)荷剝載，雷諾數(shù)俱：慣性枕力/黏性力；此值相同，流體動原力特性眠相似流速大時，雷谷諾數(shù)大，慣性力起控箏制作吉用流速小時，悅雷諾豬數(shù)小，黏性力起控制狂作用雷諾揭數(shù)相同，流體織動力特鑰性相似橫風(fēng)向宿結(jié)構(gòu)風(fēng)嶄效應(yīng)-產(chǎn)生旋機(jī)理59第4章凝風(fēng)荷喝載，當(dāng)漩絨渦脫躺落的躲頻率昂與結(jié)餅構(gòu)振難動頻那率接諷近時唉，會然引起爆結(jié)構(gòu)騰振動甚，即橋橫風(fēng)衰向風(fēng)攔振→假卡門馬渦街層流分趟離莊旋渦脫宗落橫風(fēng)向隨結(jié)構(gòu)風(fēng)預(yù)效應(yīng)-產(chǎn)生機(jī)姐理60第4章魂風(fēng)荷商載，風(fēng)速漆很小飽時，Re＜1，氣刑流附途著在賀圓柱瘦體表捎面，霧不分喂離速略爛大，5≤Re＜40，層流廚分離，俯形成旋太渦但不構(gòu)脫落風(fēng)速繼攻續(xù)增大繼，旋渦籌脫落，季這種現(xiàn)花象稱之辜為卡門切渦街橫風(fēng)向過結(jié)構(gòu)風(fēng)簡效應(yīng)-產(chǎn)生猶機(jī)理61第4章錯風(fēng)荷灘載，斯托羅拐哈數(shù)：亞臨界墓范圍超臨界范赤圍跨臨界卸范圍思考：三種定臨界的旋渦脫甲落有何特點(diǎn)？齊結(jié)構(gòu)設(shè)哨計(jì)上如令何處理宣？橫風(fēng)向帥結(jié)構(gòu)風(fēng)包效應(yīng)-