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高层建筑结构设计,怎么确定风荷载?
RSS 打印 复制链接 发布时间:2019-05-17 08:32:31

(1)风洞模型简介
风洞模型比例为1:300,50年一遇基本风压为0.5kPa,10年一遇风压为0.3kPa,承载力计算时,阻尼比取为5%,加速度计算时,阻尼比取为2%,风场类别采用《建筑结构荷载规范》GB50009中规定的B类地貌风剖面。风洞试验照片和风向角示意图分别见图32和图33。

因风洞试验数据是按B类地面粗糙度为依据确定的,C类的数据根据规范B类与C类风压高度系数的比例关系确定。

(2)楼层等效静风荷载对比
风致动力响应分析采用了风洞试验时程数据得到的结构荷载谱密度来计算结构风振响应的非拟定常方法,风洞的等效静力剪力与按规范计算的剪力在塔楼底部处的对比如表3-1,两向按风洞数据计算的基底剪力均比规范计算的要小。

(3)风荷载下的层间位移角
特定的风向角下,结构楼层的等效荷载包括Fx,Fy两个平动分量和Mz一个扭转分量,考虑到各荷载分量的非同时性,风洞试验给出的组合系数如表3-2。

根据单塔计算结果,各工况下层间位移角的计算结果如下表3-3及图34~图37,塔楼2计算的Y向层间位移角在每一层基本上比风洞计算的大,塔楼2的X向和塔楼3的计算结果基本上都比风洞计算的小,风洞试验和规范计算的最大层间位移角均满足规范要求。

 

从图34可知,塔楼2X向规范的层间位移角比风洞试验的大,层间位移角最大值按规范取。从图35可知,塔楼2Y向规范的层间位移角比风洞试验的大,层间位移角最大值按规范取。

从图36可知,塔楼3X向15层以上规范的层间位移角比风洞试验的大,15层以下规范的层间位移角比风洞的小,层间位移角最大值取规范和风洞试验的包络值。从图37可知,塔楼3Y向规范的层间位移角比风洞试验的大,层间位移角最大值按规范取。

华策国际大厦地上建筑面积73748平方米,地下建筑面积40932平方米。项目包括两栋办公塔楼和一座商业裙房,其中商业裙房4层,建筑高度24m;东塔地上26层,建筑高度119.80m,西塔地上15层,建筑高度70.90m;地下商业及车库5层,如图41所示。
本工程抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,场地类别为III类,基本风压为0.85kN/㎡,地面粗糙度为A类,体形系数依据风洞试验确定。

图41建筑剖面图
由于本工程风荷载较大,且特征周期较长,地震内力也较大,为了提高竖向抗侧力构件的侧向刚度,结构核心筒剪力墙及框架柱布置如图42所示。

图42结构平面布置
按10年一遇的风荷载取值计算结构顶点最大加速度,根据风洞试验和规范计算得到楼层顶点最大加速度,分别见表4-1和表4-2所示。风洞试验和规范计算的结果都表明,满足《高规》3.7.6结构顶点最大加速度限值0.25m/s2,结构在风荷载作用下舒适度满足要求。

 

 

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