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高层建筑结构设计(风荷载例题)

1.267 1.225 1.179 1.126 1.060
qz
69.24
63.11 56.19 48.55 39.43 26.14
Fi
800
6
5 4 3 2 1
1384.8
1262.2 1123.8 971.0 788.6 522.8
在风荷载作用下结构底部一层的剪力为:
V 800 1384.8 1262.2 1123.8 971.0 788.6 522.8 6853.2kN
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
筏形基础底面的弯矩为:
M 800 132 1384.8 122 1262.2 102 1123.8 82 971.0 62 788.6 42 522.8 22 600266.4kN m
例题3-1 某高层建筑剪力墙结构,上部结构为38层,
底部1~3层层高为4米,其他各层层高为3米,室外地
面至檐口的高度为120米,平面尺寸为30m×40m,地
下室采用筏形基础,埋置深度为12m,如图所示。已
知基本风压 w0 0.45 kN m2 ,建筑场地位于大城市郊 区。已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标
(2)风荷载体型系数:对于矩形平面,由附录1求得 s1 0.8
H 120 s 2 0.48 0.03 0.48 0.03 0.57 L 40
(3)风振系数:由条件可知地面粗糙度类别为B,由
表3.4可查的脉动增大系数 1.502 。脉动影响系数
z H i 1.502 0.478 H i z 1 1 1 z z H z H
(4)风荷载计算:风荷载作用下,按式(3.1)可得
沿房屋高度分布的风荷载标准值为:
q( z) 0.45 0.8 0.57 40z z 24.66z z
准值的总值为 800kN 。为简化计算,将建筑物沿高度
划分为六个区段,每个区段为20m,近似取其中点位
置的风荷载作为该区段的平均值。计算在风荷载作用
下结构底部(一层)的剪力和筏形基础底面的弯矩。
解:(1)基本自振周期:根据经验公式可得
T1 0.05n 0.05 38 1.90s
w0T12 0.45 1.92 1.62kN s 2 m2
按上述公式可求得各区段中点处的风荷载标准值及各 区段的合力见表所示。
风荷载作用下各区段合力的计算
区段 突出屋面
Hi
110
90 70 50 30 10
Hi H
0.917
0.750 0.583 0.417 0.250 0.083
z
2.15
2.02 1.86 1.67 1.42 1.00
z
1.306
根据H/B和建筑物总高度H由表格3.5确定,其中B为迎 风面的房屋宽度,由H/B=3,查表3.5,经插值求得
0.478 ;由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较
均匀的弯剪型结构,可近似采用振型计算点距室外地 面高度z与房屋高度H的比值,即 z Hi H , H i 为第i
层标高,H为建筑总高度。由式3.3可求得风振系数为:
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