《建筑结构风振控制技术标准+JGJT+487-2020》详细解读

《建筑结构风振控制技术标准JGJ/T487-2020》详细解读目录1总则2术语和符号3基本规定4风荷载5黏滞和黏弹性阻尼器的风振控制6调谐阻尼器的风振控制目录7主被动混合调谐质量阻尼器的风振控制8风振控制系统抗震设计本标准用词说明引用标准名录编制说明011总则01021.1制定目的和意义促进建筑结构风振控制技术的创新和发展，提高我国建筑结构的抗风设计水平。为了统一建筑结构风振控制技术标准，保证建筑结构在风荷载作用下的安全性、适用性和耐久性。1.2适用范围本标准适用于建筑工程中风振控制的设计、施工、验收和维护。适用于各种建筑结构类型，包括高层建筑、大跨度建筑、复杂体型建筑等。明确了风振控制的相关术语和定义，如风荷载、风振系数、风振控制装置等。对术语和定义的准确理解有助于更好地应用本标准。1.3术语和定义规定了本标准中使用的符号和单位，如力的单位使用牛顿（N），长度的单位使用米（m）等。符号和单位的统一有助于保证计算结果的准确性和可比性。1.4符号和单位022术语和符号指通过采取一定的技术措施，减小或抑制建筑结构在风荷载作用下的振动响应，以提高结构的舒适性和安全性。风振控制通过改变建筑结构的形状、尺寸或表面特性等，以减小风荷载对结构的作用。气动措施通过增强结构的刚度、阻尼或质量等，以减小结构在风荷载作用下的振动响应。结构措施同时采用气动措施和结构措施进行风振控制。混合控制2.1术语$V_{H}$水平风荷载标准值，表示在单位面积上作用的风压力与风压高度变化系数的乘积。$K_{z}$风压高度变化系数，表示随高度变化的风压与基本风压的比值。$mu_{s}$风荷载体型系数，表示建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力分布与来流风压的比值。2.2符号$xi$阻尼比，表示结构阻尼的大小，是结构动力特性中的重要参数。$f$结构自振频率，表示结构在自由振动时的振动频率。$T$结构自振周期，表示结构在自由振动时完成一次振动所需的时间。2.2符号$m$结构质量，表示结构的惯性大小。$C_{D}$阻力系数，表示物体在流体中运动时受到的阻力与来流动压力的比值。$S_{t}$斯托罗哈数，表示流体流经物体时产生的涡街频率与来流速度的比值。2.2符号033基本规定建筑结构风振控制设计应遵循安全、适用、经济、合理的原则，结合工程实际情况，选用适当的风振控制方法。风振控制设计应纳入结构总体设计，并应与抗震设计相协调。对于风振控制装置的设置，应考虑其对结构整体刚度、承载力和稳定性的影响。风振控制设计应考虑风荷载的多变性、随机性和耦合性，以及结构动力特性的影响。对于重要或复杂的建筑结构，应进行专门的风洞试验或数值模拟分析。3.1一般规定结构风振控制响应计算应基于随机振动理论，采用时域或频域分析方法进行。计算时应考虑风荷载的空间相关性、结构阻尼比和振型耦合等因素的影响。对于采用主动或半主动风振控制方法的建筑结构，其控制力应根据实时测量的风荷载和结构响应进行计算，并考虑控制算法的稳定性和可靠性。结构风振控制响应计算的结果应满足预定的性能目标，包括舒适度、使用功能和安全性等方面的要求。对于不满足性能目标的结构，应调整风振控制方案或采取其他措施进行加固。3.2结构风振控制响应计算01风振控制系统设计应根据工程实际情况和结构特点进行，包括控制装置的类型、数量、位置和参数等方面的选择。设计时应考虑控制装置与结构的相互作用和影响。02对于采用被动风振控制方法的建筑结构，其控制装置应具有足够的阻尼比和耗能能力，以减小结构在风荷载作用下的动力响应。03对于采用主动或半主动风振控制方法的建筑结构，其控制系统应具有实时测量、计算和控制的能力，以保证控制效果的稳定性和可靠性。同时，控制系统还应具备故障自诊断和自恢复功能，以提高其安全性和可维护性。3.3风振控制系统设计要求在风振控制系统安装完成后，应进行整体联动调试和试运行。调试和试运行过程中应监测结构的响应和控制系统的运行状态，及时发现并处理存在的问题和故障。风振控制系统检验应包括控制装置的外观检查、性能测试和整体联动调试等内容。检验时应遵循相关标准和规范的要求，确保控制装置的质量和性能符合要求。对于重要或复杂的建筑结构，应进行现场实测和风洞试验验证风振控制效果。实测和风洞试验的结果应与理论计算结果进行比较和分析，以评估风振控制方案的有效性和可靠性。3.4风振控制系统检验044风荷载风荷载是建筑结构设计中必须考虑的重要荷载之一，其计算应符合相关标准和规范的要求。建筑结构的风荷载应根据建筑物的体型、高度、地理位置、地形地貌等因素进行确定。在确定风荷载时，应考虑风压高度变化系数、体型系数、阵风系数等因素的影响。4.1一般规定03顺风向风振的等效风荷载计算中，应考虑结构的自振周期、阻尼比以及风压脉动对结构的影响。01顺风向风振是指建筑物在顺风方向上由于风的作用而产生的振动。02等效风荷载是指将风振作用转化为静力作用后所得到的荷载，其计算应考虑风振系数和结构动力特性的影响。4.2顺风向风振的等效风荷载横风向风振是指建筑物在垂直于风向的方向上由于风的作用而产生的振动。横风向和扭转风振的等效风荷载计算中，应考虑结构的动力特性和风荷载的空间分布特性。扭转风振是指建筑物绕其垂直轴的扭转振动，通常由于风的不均匀作用或建筑物体型不对称引起。对于高层建筑、大跨度结构和体型复杂的建筑，应特别注意横风向和扭转风振的影响，必要时应采取相应的控制措施。4.3横风向和扭转风振的等效风荷载顺风向脉动风荷载是指由于风的脉动性而在建筑物顺风向上产生的动态风荷载。顺风向脉动风荷载的计算应考虑脉动风压的空间相关性、结构的动力特性和风振响应的影响。在计算顺风向脉动风荷载时，通常采用频域法或时域法进行分析，其中频域法基于随机振动理论，时域法则通过数值模拟方法进行求解。4.4顺风向脉动风荷载055黏滞和黏弹性阻尼器的风振控制阻尼器的设计、制造和安装应符合国家现行有关标准的规定。阻尼器在风振控制中应考虑其长期性能和稳定性。阻尼器应根据建筑结构的类型、阻尼需求、阻尼器性能等因素进行合理选型。5.1一般规定010203阻尼力模型应能准确反映阻尼器的力学特性，包括阻尼力、位移、速度等关系。常用的阻尼力模型有线性模型、非线性模型和滞回模型等，应根据实际情况选择。阻尼力模型的参数应通过试验或理论计算确定，并应在设计文件中明确。5.2阻尼力模型阻尼器的设计应根据建筑结构的自振周期、阻尼比、振型等动力特性进行。阻尼器的设计应满足在风振作用下的稳定性和耐久性要求。阻尼器的布置应考虑其对建筑结构整体和局部的影响，以及施工和维护的方便性。阻尼器的连接件应具有足够的强度和刚度，以保证阻尼器的有效工作。5.3设计要点阻尼器在出厂前应进行质量检验，包括外观检查、尺寸测量、力学性能试验等。阻尼器在安装前应进行现场检验，确认其型号、规格、数量等符合设计要求。阻尼器在安装完成后应进行系统检验，包括阻尼力测试、位移测试等，以验证其实际工作性能。5.4检验0102045.5连接与安装阻尼器的连接应符合设计要求，连接件应具有足够的强度和刚度。阻尼器的安装位置应准确，安装过程中应避免对阻尼器造成损伤。阻尼器的安装应符合施工验收规范的要求，安装完成后应进行验收。阻尼器在安装后应进行必要的维护和保养，以保证其长期有效工作。03066调谐阻尼器的风振控制调谐阻尼器应用于建筑结构风振控制时，应符合国家现行相关标准的规定。调谐阻尼器的设计、制造、检验和安装应满足本标准的要求。调谐阻尼器的使用应保证建筑结构在风荷载作用下的安全性和舒适性。6.1一般规定

6.2调谐阻尼器力学参数调谐阻尼器的自振频率应接近建筑结构的自振频率，以实现有效的风振控制。调谐阻尼器的阻尼比应满足设计要求，以提供足够的耗能能力。调谐阻尼器的最大位移和最大力应满足设计要求，以保证其正常工作和使用安全。调谐阻尼器的设计应根据建筑结构的动力特性和风荷载特性进行。调谐阻尼器的布置应考虑其对建筑结构的影响，避免产生不利影响。调谐阻尼器的连接方式应可靠，并能保证其正常工作。6.3设计要点123调谐阻尼器在出厂前应进行全面的质量检验，包括外观、尺寸、力学性能等。调谐阻尼器在安装前应进行现场检验，确认其符合设计要求。调谐阻尼器在使用过程中应定期进行检查和维护，确保其正常工作。6.4检验调谐阻尼器的安装应满足相关施工规范的要求，保证其安装质量和精度。调谐阻尼器在安装完成后应进行全面的调试和检验，确保其正常工作。调谐阻尼器的连接应符合设计要求，并能保证其正常工作和使用安全。6.5连接与安装077主被动混合调谐质量阻尼器的风振控制主被动混合调谐质量阻尼器（HybridTunedMassDamper,HTMD）应结合建筑结构和预期的风振控制效果进行设计。HTMD的设计应满足安全性、适用性和经济性的要求。HTMD的供应商应提供详细的产品说明和技术参数，以便进行设计和验收。7.1一般规定HTMD的设计应根据建筑结构的动力特性和风荷载特性进行。设计过程中应考虑阻尼器的质量、阻尼和刚度等参数对风振控制效果的影响。HTMD的布局和数量应根据建筑结构的振型和振型参与系数确定。设计时应考虑阻尼器与建筑结构之间的连接方式和可靠性。010203047.2设计规定HTMD的检验应包括外观检查、尺寸测量、质量检查、阻尼和刚度测试等。检验过程中应遵循相关标准和规范，确保阻尼器的性能和质量符合要求。检验结果应记录并存档，以便后续验收和维护时参考。7.3检验HTMD的安装应遵循供应商提供的安装说明和技术要求。安装完成后应进行验收，确保阻尼器的安装位置、数量和连接方式等符合要求。7.4安装与验收要求安装过程中应注意安全，避免对建筑结构造成损伤。验收过程中应对阻尼器的性能进行测试，确保其能够有效地控制风振。088风振控制系统抗震设计确保结构在风振作用下的安全性与稳定性。减小风振对结构造成的损伤，延长结构使用寿命。提高结构的舒适性和使用功能。设计原则与目标抗震设防要求根据地区地震烈度和场地类别确定抗震设防标准。考虑风振与地震作用的组合效应，进行结构分析和设计。对重要建筑或特殊结构进行专项抗震性能评估。风振控制装置选择与布置01根据结构特点和风振控制需求选择适当的控制装置。02合理布置控制装置，确保其有效性和可靠性。考虑控制装置与结构的协调性和整体性。03010203加强结构的整体性和延性，提高抗震能力。对关键部位和薄弱环节采取加强措施，防止局部破坏引发整体倒塌。确保结构在地震作用下的稳定性和可修复性。抗震构造措施09本标准用词说明严格程度用词正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。表示很严格，非这样做不可的用词正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。表示严格，在正常情况下均应这样做的用词本标准中所使用的术语和定义应符合相关的国家标准和行业规范，确保准确性和一致性。对于一些专业术语或新概念，本标准将给出明确的定义和解释，以便读者正确理解和应用。术语和定义符号和单位本标准中所使用的符号和单位应符合国际标准和我国法定计量单位的规定。对于一些特定的符号和单位，本标准将给出明确的说明和解释，以确保正确使用和理解。10引用标准名录03《高层建筑混凝土结构技术规程》该规程对高层建筑混凝土结构的设计和施工提出了具体要求，包括风荷载和风振效应的考虑。01《建筑结构荷载规范》该规范规定了建筑结构设计中应考虑的各种荷载，包括风荷载的计算方法和要求。02《建筑抗震设计规范》虽然主要针对地震作用，但其中也包含了结构在动力作用下的基本性能要求，对风振控制有一定参考价值。国内标准

国际标准ISO标准国际标准化组织（ISO）发布的一系列与建筑结构风振控制相关的标准，如ISO4354《风对结构的作用》等。ASCE标准美国土木工程师协会（ASCE）发布的标准，如ASCE72《建筑物和其他结构最小设计荷载》等，对风荷载和风振控制有详细规定。EN标准欧洲标准化委员会（CEN）发布的欧洲标准，如EN1991-1-4《作用在结构上的风荷载》等，对建筑结构风振控制提出了具体要求。11编制说明建筑结构风振控制的重要性01风振是建筑结构在风荷载作用下的振动现象，对结构的安全性、舒适性和使用功能产生重要影响。国内外风振控制技术标准现状02国际上已有多个国家和地区制定了相关的风振控制技术标准，而我国在此方面也在不断完善和进步。编制目的和意义03通过制定本标准，旨在统一和规范建筑结构风振控制的设计、施工和验收等技术要求，提高我国建筑结构抗风性能，保障人民生命财产安全。编制背景广泛收集国内外相关的风振控制技术标准、研究成果和工程实践经验。调研和资料收集开展风洞试验、数值模拟和现场实测等研究工作，验证风振控制技术的有效性和可靠性。试验研究和验证在充分调研和试验研究的基础上，组织专家起草本标准。编制起草