高层结构设计中风荷载相关:安全性与舒适度要求
- admin
- 2025-02-03
- 钢结构资料库
- 285浏览
- 0评论
高层结构的设计必须确保结构在风负载的作用下具有足够的变形和承载能力,以确保在风负载的作用下结构的安全性。同时,在风负载的作用下,高层建筑物将振动。过度的振动加速会使生活在高层建筑中的人们感到不舒服。因此,高层建筑结构应具有良好的条件,以满足舒适性的要求。
1.1等效的静态风负荷
对建筑物的一般影响包括平均风和脉冲风。平均风是风负荷的漫长周期。它部分在建筑物上。周期通常超过10分钟。它可以被认为是作用于建筑物的静电负荷,因为它的周期远非建筑物的振动周期。脉动被脉冲;风是建筑物的短周期部分。脉冲周期非常短,通常只有几秒钟,并且可以将其作用视为建筑物上的随机动态负载,因为循环和建筑物的真实周期性周期更接近。
除了由平均风和建筑物结构上的风和脉动风产生的平均风和脉搏风外,风振动还产生了惯性。平均风,脉冲风和惯性力组合获得了最终的等效静态风负载。
(1)惯性力
根据高频动态平衡测试的结果,您可以在高层建筑物底部找到平均风力(包括扭矩和剪切功率)和脉动风。在给出高层建筑结构参数的情况下,您可以计算位移和加速响应,这是通过共振加速加速的。可以进一步找到惯性。惯性力是通过振动产生的。它取决于加速度和质量。
上层公式中的m(z)是高度的质量,
沿着高度加速。
(2)平均风和脉动风
可以通过以下公式表达沿着高层建筑高度流动的空气风:
其中:空是空气密度;
它是在Z处的单位高度处的力系数。通常,它是由风压测量测试确定的。
这是风速。
风速是平均风速和脉搏风速的综合,即:
一般而言,相对于平均风速,脉动风速是少量的。如果忽略了第二阶少量,则可以按以下方式获得沿高度分布的平均风和脉冲风:
脉搏全是平方根:
在
高度的湍流。
(3)等效的静态风负荷
沿高度分布的等效静态风负荷由以下公式给出:
公式中的G是峰值因子,可以是3.5。
1.2结构体系数
对于普通的高层结构,结构类型系数通常符合“体系结构的加载代码”(GB 50009-2012)表8.3.1和“高层混凝土混凝土混凝土结构的技术法规”( JGJ3-2010)第4.2.3条本质
需要计算的建筑物可以通过风洞测试来确定。
风隧道测试中每个点的风压系数的计算公式如下:
在,
对于风压系数,
对于压力点,
对于参考点静压,空是空气密度,
参考点风速。
风加载系数μSI与风压系数CP具有以下关系:
在,
根据“ GB 50009-2012)8.2值,根据“建筑物结构的加载守则”(GB 50009-2012)的“ GB 50009-2012)8.2值。
以270m高帧核心圆柱体结构为例以体型系数为例。 1.21,可以看出,具有不同高度的身体形状系数不同,高度越高,体形系数越大,体形系数从底部的0.6增加到顶部1.6。
图1.21高层结构形式系数
1.3结构风振动系数
对于普通的建筑结构,可以根据“ GB 50009-2012)(GB 50009-2012)计算风振动系数(8.4.3);
平面或立面的形状很复杂,可以根据风洞测试确定立面洞穴或相连建筑物的风振动系数。时间域方法的步骤是:
(1)通过风洞测试或仿真获得结构性表面风压计划。有限的元素软件用于对结构进行建模,以激活表面节点上的风压载荷时间:
在公式中,
对于表面I节点的风压系数,
对于浪漫的参考风压,
与节点I位置相对应的表面积。
(2)执行定时计算分析,该计算分析可以获取结构的每个节点的位移时间响应。
在公式中,RD是由平均风产生的静态位移,RA是风负载作用下结构的总响应。
(1)基本周期
在计算中钢结构风荷载阻尼比,需要根据结构特征值的实际周期值来计算输入结构输入的基本周期,否则会影响风计算结果的准确性。
以14层框架结构为例,计算风负载时软件默认结构的基本周期为0.2s,实际结构的基本周期为0.7s。基本周期为3524KN,通过从0.2S获得的X方向获得,基本周期为3689KN,通过x至0.7s的x方向获得。剪切力为4.5%,导致不安全的结构。
(2)地震组合
YJK软件默认设置的参数是,风负载不参与地震组合。对于大于60m的建筑物,应选择风负荷以参与地震投资组合,否则结构将不安全。
(3)当地风险控制组件
对于风险控制的建筑结构,风负荷的增加或减少对结构组件的承载能力有更大的影响。例如,风负荷对风负荷结构的影响对斜屋顶,屋顶结构和顶部广告牌的结构。
(4)山区建筑的风压高度变化系数
根据“建筑结构加载代码”(GB 50009-2012)的第8.2.2条,山区建筑应考虑对地形条件的修改。对于山峰和山坡,应在8.2.2中计算校正系数;对于山区,山谷等。封闭的地形,校正系数可以在0.75〜0.85处选择;对于一致的Gukou和Yamaguchi,可以在1.20〜1.50处选择校正因子。
(5)风压的值
在某些地区,不同规格给出的基本风压将不一致。例如,对于广州南沙的基本风压法规,表2-1显示了不同的规格。从表2-1可以看出,由不同规格确定的Nansha的基本风压很大,但是从风压分布图中,Nansha的基本风压在0.6KN/㎡和0.65之间。 kn/㎡。基本的多层结构的基本风压可以为0.6KN/㎡,高层结构的基本风压可以为0.65kn/㎡。因此,当当地标准的基本风压高于国家标准的基本风压时,建议根据当地标准的基本风压力执行。
表2-1广州南沙的基本风压
(6)标准化风负荷和风洞测试风负荷的比较分析(略微)
您可以参考“用于计算高层建筑结构的计算分析的实用准则”。
(7)结构阻尼比
评估风与舒适性的阻尼比是对风力下结构舒适度进行强有力评估的关键问题之一。结构阻尼比的一般变化是:
1)当结构的基本周期长时,阻尼相对较小;
2)随着建筑物高度的增加,结构阻尼比下降;
3)小壁的小结构的阻尼比小于填充更多壁的结构的阻尼比;
4)建筑物结构的短方向阻尼比小于方向的阻尼比;
5)小振幅的阻尼比小于振幅时阻尼比;
6)压力水平较小的阻尼比小于高应力水平的阻尼比。
风和舒适问题所涉及的结构通常是高,长且长的基本周期,而在风效应下应力水平低。阻尼比。如图。 21是具有不同阻尼比计算的地板剪切。从数字可以看出,阻尼比越大,地板剪切力就越小。当阻尼比加倍时,地板的剪切力减少了约6%。
(8)地面粗糙度对结构变形的影响
地面粗糙度是地面不规则障碍的分布状态的水平。地面的粗糙度对结构的结构有很大的影响。图22是不同地面粗糙度类别的间隔。大,宗派位移角度越小,B级粗糙度比A级粗糙度小约10%,C级粗糙度比B级的粗糙度小约20%,而D - 阶级粗糙度小于C级粗糙度。大约25%。
(9)折叠lianliang刚性的问题
根据“高层建筑混凝土结构的技术法规”(JGJ3-2010)的第5.2.1条,只有在计算地震的效果时钢结构风荷载阻尼比,可以降低梁的刚度并计算效果的计算。重力载荷和风负荷不应考虑地震效应的僵化,并且可以考虑考虑梁的刚性后计算出的地震效应。
与地震效应相比,风效应持续很长时间,通常会持续数十分钟甚至几个小时。因此,不需要通过塑性变形将内力转移到其他未染色的组件中。计算结构时,较低的刚度越降,这意味着在风负载的效果下可以发展裂纹越大。它甚至成为独立的单肢墙。在长期风莲花的效果下,这无疑对建筑结构的安全非常不利。因此,为了避免在风荷载的作用下裂缝的发射,应选择降解系数更大。
根据在地震载荷的作用下采用不同刚度折扣系数的不同刚度折扣系数的方法,梁的刚度降低系数可以为0.5〜0.8;在风负荷的作用下,折扣系数可以为0.80〜1.0;在负载的行动下,折扣系数为1.0(即没有折扣)。
风荷载建筑物振动
本站文章除注明转载/出处外,均为本站原创或翻译。若要转载请务必注明出处,尊重他人劳动成果共创和谐网络环境。
转载请注明 : 文章转载自 » 麦子二手钢结构 » 钢结构资料库 » 高层结构设计中风荷载相关:安全性与舒适度要求