顺风向风效应习题参考答案

顺风向风效应.一矩形高层建筑结构，高度H40m,建造在城市市郊，地面粗糙度指数 a0.16,基本风压W00.5kN/m2,体形系数s1.3,标准地貌的地面粗糙指数为s0.16,风s 2a 2a压高度变化系数zz足 0曳 3 压高度变化系数zzZs Za Za求：顺风向风产生的建筑底部弯矩？（沿高度分成四段进行近似计算）解：沿高度将该结构分成4段，每个区段10m高，取其中点位置的风载值作为该区段的平均风载值。①体形系数s1.3;②高度系数zzTsZ②高度系数zzTsZsZZ10.801,a aaHa 2 ,由于sZa Zs2a 20.16Z Z Zz— — —Zs 10 10:变化系数，分别为Z21.1385,Z31.3407,a,所以HTsHTa,则有0.32Z41.493由于不考虑顺风向脉动风的作用，所以 i1.0i1~42W1 1sZ1W01.01.30.8010.50.521kN/m __ 2W2 2sZ2W01.01.31.13850.50.74kN/m2W3 3sZ3W01.01.31.34070.50.871kN/m2w4 4sZ4w01.01.31.4930.50.97kN/m2则由风产生的该结构底部弯矩为M100.52150.74150.871250.9735 694.3kNm/m.一平面为矩形高层建筑结构，高度H50m,迎风面宽度B30m,建造在市中心,地面粗糙度指数 a0.20,Za10m,HTa400m,设标准地貌为空旷平坦地面，2 1.2s0.16, Zs 10m, HTs 350m,基本风压 w0 0.5kN/m,体形系数 s0.7丁,风压高度变化系数 ZZ2HTsHTaZsZa2a- ,假设不考虑顺风向脉动风的影Zs响。求：顺风向风产生的建筑底部弯矩?解：沿高度将该结构分成平均风载值。①求风载体形系数5段，每个区段风压高度变化系数 ZZ2HTsHTaZsZa2a- ,假设不考虑顺风向脉动风的影Zs响。求：顺风向风产生的建筑底部弯矩?解：沿高度将该结构分成平均风载值。①求风载体形系数5段，每个区段10m高，取其中点位置的风载值作为该区段的0.71.2J41.3；②求风压高度变化系数2sHTsHTazZ ZsZaZs3501020.164001020.220.2Z100.40.713—10在各区段中点高度处的风压高度变化系数，分别为Z10.540,Z20.839,Z31.029,Z41.177Z51.301③各区段中点高度处的风压值Wi iZiw0由于不考虑顺风向脉动风的作用，所以i1.0i1~5W1 1sZ1W0 1.01.30.5400.5- 20.351kN/mW3W4W5Z2w0Z3Z10.540,Z20.839,Z31.029,Z41.177Z51.301③各区段中点高度处的风压值Wi iZiw0由于不考虑顺风向脉动风的作用，所以i1.0i1~5W1 1sZ1W0 1.01.30.5400.5- 20.351kN/mW3W4W5Z2w0Z3W0Z4W0Z5W01.01.01.01.01.31.31.31.30.8391.0291.1771.3010.50.50.50.50.545kN/ 20.669kN/m- 20.765kN/m-一 20.846kN/m则由风产生的该结构底部弯矩为M30100.35150.545150.169250.765M30100.35150.545150.169250.765350.8464527450kNm.某钢筋混凝土框架剪力墙建筑，质量和外形沿高度均匀分布，平面为矩形截面，房屋总高度H100m,迎风面宽度B45m,建于C类地区，基本风压值w00.55kN/m2,求垂直于建筑物表面上的风荷载标准值及建筑物基底弯矩。 （为简化起见，将建筑物沿高度分成10个区段）。解：⑴风荷载体型系数该高层建筑平面为矩形，高宽比H/B100/452.224,可取s1.3。（若H/B4,长宽比L/B1.5的矩形，取1.4）⑵风压高度变化系数理应利用P54式（4-32）计算,HTsZs但查荷载规范应为表s 2as a理应利用P54式（4-32）计算,HTsZs但查荷载规范应为表s 2as aHTaZa计算值为2a

zza3501020.164001020.2220.225一0.4510中所示的修正值（毕竟是在设计）（3）风振系数各区段中点位置处的风振系数计算结果见表1各区段中点位置处的风振系数计算结果见表1。其中，①脉动增大系数见表1,查P56,表4-9。w0a0.615w0T0.250.53(P45)2 23H2 310021033.=0.250.531033w0a0.615w0T0.250.53(P45)2 23H2 310021033.=0.250.531033B 3451.7452

w0aT 0.615-一，__20.551.745②脉动影响系数见表1,查1.03P59,表4-10。H/B2.22③振型系数利用P57,式(4-43b)0.7

z1ztan ,154H0.75tan———41000.097,⑷计算各区段中点高度处风荷载标准值各区段中点处风压值，按下式计算，计算结果见表2。wk zs⑸基矩弯矩计算风荷载引起的基底弯矩为10wkizA(0.5850.63150.811250.96351.09451.21551.33651.45751.55851.6695)45102.999105kNm计算位置离地面高度 zim5152535455565758595风压高度变化系数 z0.740.740.921.071.191.301.401.501.581.66脉动增大系数1.441.441.441.441.441.441.441.441.441.44脉动影响系数0.4820.4820.4820.4820.4820.4820.482P0.4820.4820.482振型系数z0.0970.2110.3070.3960.4820.5680.6570.7480.8440.946风振系数 z1.091.201.231.261.281.301.331.351.371.40表1各区段中点位置处的风振系数计算位置离地面高度zim5152535455565758595表2各区段中点高度处风荷载标准值风载体型系数 s1.31.31.31.31.31.31.31.31.31.3风压高度变化系数 z0.740.740.921.071.191.301.401.501.581.66风振系数 z1.091.201.231.261.281.301.331.351.371.40基本风压W00.550.550.550.550.550.550.550.550.550.55风荷载标准值wki0.580.630.810.961.091.211.331.451.551.6