建筑结构荷载规范GB50009-2012与高规JGJ3-2002中结构阻尼比与风荷载计算方法详解
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- 2025-02-26
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风荷载作用下结构的阻尼比(%):
含义是对结构受激振后振动衰减形式的表达钢结构阻尼比 规范,也是对结构在振动过程中某种能量耗散的描述术语。
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 的第 8.4.4 条有规定,《高规》JGJ3-2002 的第 11.3.5 条也有规定。
8.4.4 脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算:
式中:f1——结构第1阶自振频率(Hz);
地面粗糙度修正系数 kw ,对于 A 类地面粗糙度取 1.28 ;对于 B 类地面粗糙度取 1.0 ;对于 C 类地面粗糙度取 0.54 ;对于 D 类地面粗糙度取 0.26 。
结构阻尼比的取值情况如下:对于钢结构,可取 0.01;对于有填充墙的钢结构房屋,可取 0.02;对于钢筋混凝土及砌体结构,可取 0.05;对于其他结构,可依据工程经验来确定。
风荷载作用下进行楼层位移验算和构件设计时,阻尼比可以取在 0.02 到 0.04 这个范围。因为影响结构阻尼比的因素有很多,所以要准确地确定结构的阻尼比是一件极为困难的事情。试验研究和工程实践显示,一般而言,带有填充墙的高层钢结构的阻尼比大概为 0.02,钢筋混凝土结构的阻尼比大概为 0.05。并且,随着建筑高度的上升,阻尼比呈现出不断减小的态势。钢 - 混凝土混合结构的阻尼比应该处在这两者之间。由于钢 - 混凝土混合结构的抗侧刚度主要源自混凝土核心筒,所以将阻尼比设定为 0.04钢结构阻尼比 规范,这个值更偏向于混凝土结构。风荷载作用时,结构的塑性变形通常比设防烈度地震作用时的小。所以在抗风设计时,阻尼比要比抗震设计时的小。阻尼比可依据房屋高度和结构形式选取不同的值,结构高度越高,阻尼比就越小;采用的风荷载回归期越短,其阻尼比的取值也越小。通常情况下,风荷载作用时结构楼层位移的阻尼比可在 0.02 到 0.04 之间选取,承载力验算时的阻尼比也可在 0.02 到 0.04 之间选取;结构顶部加速度验算时的阻尼比则可在 0.01 到 0.015 之间选取。
地面粗糙度修正系数钢-混凝土混合结构阻尼比
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