![高层建筑结构设计](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/732/26688732/b_26688732.jpg)
18.何谓风振系数βz、阵风系数βzg?
(1)风振系数βz
对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋,以及基本自振周期大于0.25s的各种高耸结构,由风引起的结构振动比较明显,而且随着结构自振周期的增长,风振也随之增强。因此在设计中应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。顺风向风振相应的计算应按结构随机振动理论进行。对于一般的竖向悬臂型结构,可仅考虑结构第一振型的影响。z高度处的风振系数βz可按下式计算:
![](https://epubservercos.yuewen.com/991B50/15169317505327406/epubprivate/OEBPS/Images/47_03.jpg?sign=1738849501-rUbR7IerSaq8UAOnU5iCjNDTQ2iTlbgq-0-27d73f3ab82a2be79abc2059a7753b06)
式中 g——峰值因子,可取2.5;
I10——10m高度名义湍流强度,对应A类、B类、C类和D类地面粗糙度,可分别取0.12、0.11、0.23和0.39;
R——脉动风荷载的共振分量因子;
Bz——脉动风荷载的背景分量因子。
1)脉动风荷载的共振分量因子R
脉动风荷载的共振分量因子R可按下列公式计算:
![](https://epubservercos.yuewen.com/991B50/15169317505327406/epubprivate/OEBPS/Images/47_04.jpg?sign=1738849501-mlMYiPloJm9zxY15qLPesFW47MVqNYIu-0-8bd3b8922c8dca354de7e1487ff4350c)
式中 f1——结构第1阶自振频率(Hz);
kw——地面粗糙度修正系数,对应A类、B类、C类和D类地面粗糙度,可分别取1.28、1.0、0.54和0.26;
ζ1——结构阻尼比,对钢结构可取0.01,对有填充墙的钢结构房屋可取0.02,对钢筋混凝土及砌体结构可取0.05,对其他结构可根据工程经验确定。
2)脉动风荷载的背景分量因子Bz
对体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑和高耸结构,可按下式计算:
![](https://epubservercos.yuewen.com/991B50/15169317505327406/epubprivate/OEBPS/Images/48_01.jpg?sign=1738849501-YE1hN7CPaEAu1mvdMmvONCUFfwQYwMUv-0-0f4b4bedc72b1c40505bbacd6f39de1f)
式中 φ1(z)——结构第1阶振型系数;
H——结构总高度(m),对A、B、C和D类场地粗糙度,H的取值分别不应大于300m、350m、450m和550m;
ρx——脉动风荷载水平方向的相关系数;
ρz——脉动风荷载竖直方向相关系数;
k、α1——系数,按表2-16取值。
表2-16 系数k和αl取值
![](https://epubservercos.yuewen.com/991B50/15169317505327406/epubprivate/OEBPS/Images/48_02.jpg?sign=1738849501-rK2uOLnXMVi3TKwJPW9AYLPS6pgmVNjn-0-056b6acdb6b73b21aacc7e6ad87d655f)
脉动风荷载水平方向的相关系数ρx可按下式计算:
![](https://epubservercos.yuewen.com/991B50/15169317505327406/epubprivate/OEBPS/Images/48_03.jpg?sign=1738849501-0E4XWkEL30vD0cAzKONV6iVW50kRokCB-0-f3a2ec53a5fd2da0d56df4d1edecf767)
式中 B——结构迎风面宽度(m),B≤2H。
脉动风荷载竖直方向相关系数ρz可按下式计算:
![](https://epubservercos.yuewen.com/991B50/15169317505327406/epubprivate/OEBPS/Images/48_04.jpg?sign=1738849501-cDOlMyhK0YqcHdmrrsu25PswN9pcYlBr-0-79926f91727486eb50780843c3657674)
式中 H——结构总高度(m),对A、B、C和D类地面粗糙度,H的取值分别不应大于300m、350m、450m和550m。
风压高度变化系数μz可按下列公式计算:
![](https://epubservercos.yuewen.com/991B50/15169317505327406/epubprivate/OEBPS/Images/48_05.jpg?sign=1738849501-bdZAzGqMXM7jSYEj0CiHSjpJzFYFyY14-0-232b3e3439f257ebf0259e098d4b1c04)
式中 z——风压计算点离地面高度(m);
ψ——地面粗糙度、梯度风高度影响系数,见表2-14;
α——地面粗糙度指数,见表2-14。
(2)阵风系数βzg
计算围护结构风荷载时所采用的阵风系数βzg(表2-17),不再区分幕墙和其他构件,统一按下式计算:
![](https://epubservercos.yuewen.com/991B50/15169317505327406/epubprivate/OEBPS/Images/48_06.jpg?sign=1738849501-NnRy3nZ8tbftjcKNffjtxzZHIUA8Epyz-0-33c88ff324193661ca29372709a2c644)
表2-17 阵风系数βzg
![](https://epubservercos.yuewen.com/991B50/15169317505327406/epubprivate/OEBPS/Images/49_01.jpg?sign=1738849501-bnaC1eih9O9GFePwacKd7CdmvlRjGtlH-0-5c68add37bc225bcc343670b26128152)