我国规范修订稿将地貌分成A,B,C,D四类 A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区。 取a1=0.12,H1=300m; B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中小城 镇和大城市郊区为标准地貌。取α1=0.16,Hmn=Hn=350m C类指有密集建筑群的城市市区。取=0.2a, D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 取an=0.30,H2=450m。将以上数据代入上述公式,即得 A,B,C,D四类风压高度变化系数为 11=1.379 0.24 10 0.32 10 c=0616() 0.44 HD=0.318(0) 10
我国规范修订稿将地貌分成A,B,C,D四类 A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区。 取 , ; B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中小城 镇和大城市郊区为标准地貌。取 , ; C类指有密集建筑群的城市市区。取 , D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 取 , 。将以上数据代入上述公式,即得 A,B,C,D四类风压高度变化系数为 = = = = 0.6 0 0.4 4 0.3 2 0.2 4 ) 10 0.318( ) 10 0.616( ) 10 ( ) 10 1.379( z z z z zD zC zB zA A = 0.12 HTA = 300m A = 0.16 HTB = HT 0 = 350m C = 0.2 D = 0.30 HTD = 450m
三、风压体型系数 1、单体风压体型系数p<根据风洞实验确定 2、群体风压体型系数 静力试验 风洞试验 动力试验(m、C、k)→ (自振频率) 对第层: 实测 ∑ 迎风面 理论 总的
三、风压体型系数 1、单体风压体型系数 2、群体风压体型系数 s s s 根据风洞实验确定 风洞试验 动力试验(m、c、k) 静力试验 w1 w2 w3 (自振频率) 对第i层: 2 0 1 1 2 1 i i i si v w w = = N n i si s = = 1 总的 实测 迎风面 理论
四、风振及阵风系数 T≥0.25s的结构 1、无扭转时 (1)基本方法 脉动风为随机动力风载,用随机振动理论求解 当考虑风和空间相关系性时,一般用一维连续杆件来模拟高层结构 无限自由度体系的振动方程: 0y0 m(=)2+c(z)+2E/(=) dy at at az =p(z,1)=p(z)f(t)=w(x,2)f(0)dx 式中m(z)、C(z)、1(z)、p(z)均沿高度上的质量、阻尼系数、惯性和水平风力 f(为时间函数,最大值为1,而W(x,z)为坐标(X,z)处的单位面积上的风力
四、风振及阵风系数 T 0.25s 的结构 1、无扭转时 (1)基本方法 脉动风为随机动力风载,用随机振动理论求解。 当考虑风和空间相关系性时,一般用一维连续杆件来模拟高层结构。 无限自由度体系的振动方程: + + 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) z y E I z t z y c z t y m z = = = x l p z t p z f t w x z f t dx 0 ( , ) ( ) ( ) ( , ) ( ) 式中m(z)、c(z)、I(z)、p(z)均沿高度上的质量、阻尼系数、惯性和水平风力 f(t)为时间函数,最大值为1,而w(x,z)为坐标(x,z)处的单位面积上的风力 (1)
设用振型分解法求解,位移按振型展开为 无限自由度体系 y(2,)=∑q,(z)q、()(2) 0(x)-一振型函数,与z和有关q()--j振型的广义坐标 将(2)代入(1),得: i、(t)+25m0.,(t)+mq()=F(t) H rl(=) (x,z)、(zdz:f(t) F()=m Jo m(z)9(z)dz 上式的简化利用质量、刚度、阻尼(比例阻尼)的正交性
--振型函数,与 和 有关 -- 振型的广义坐标 设用振型分解法求解,位移按振型展开为: 无限自由度体系: = = 1 ( , ) ( ) ( ) j j j y z t z q t (z) j q (t) j z j j 上式的简化利用质量、刚度、阻尼(比例阻尼)的正交性 (2) 将(2)代入(1),得: = + + = H Q j H l z j j j j j j j j j m z z dz w x z z dxdz f t F t q t q t q t F t x ( ) ( ) ( , ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 ( ) ( ) ( ) 2 0 ( ) 0 2
只考虑第一振型,求出风振位移根方差σ(z),再乘以 保证系数,即得风振位移值y(=) y(z)≈yn(z)=5 5l49(z)w 式中为考虑风压空间相关性后单位基本风压下第 振型广义脉动风力与广义质量的比值,则为相应的动力系 数。当取空间相关性系数与风的频率无关仅与位置有关的 p(x,x2,z)时,5,值分别为: o H, io)'s, (odo H,()、(=)1()1(=)(2)!(x2)02(x,x2,=)9(=)(2) )dxdx'dcdz r m(z)o'(=)dz
只考虑第一振型,求出风振位移根方差 ,再乘以 保证系数,即得风振位移值 (z) y y (z) d 2 1 1 1 1 0 1 ( ) ( ) ( ) u z w y z y z d d = 式中 为考虑风压空间相关性后单位基本风压下第一 振型广义脉动风力与广义质量的比值, 则为相应的动力系 数。当取空间相关性系数与风的频率无关仅与位置有关的 1 u 1 xz (x, x ,z,z ) 时, 1 ,u1 值分别为: = = + − H s z x z H H l z l z f s z f f m z z dz z z z z z z x x z z z z dxdx dzdz u H i S d x x 0 2 1 2 1 1 1 0 0 ( ) 0 ( ) 0 1 2 1 2 1 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( , , , ) ( ) ( ) ( ) ( ) (3)