此部分规范讨论范围之内。
此规范中,确定风荷载值有两种方法:一是使用力系数的力系数法;二是通过外表面压(吸)力、内表面压(吸)力和风摩擦力三部分求和的求和法。
对于广告牌和具有特定形状截面的一些结构构件,计算作用在其上的风荷载时使用力系数法。
对于一般建筑而言,通常采用求和法。
对于求和法,当平行于风向的结构表面面积大于或等于垂直于风向的结构表面面积的4倍及以上时,才考虑风摩擦力的影响。
在外围护构件多孔的情况下才考虑内表面风压。
力系数法的计算公式为: 兄=csCd。
∑c,。
qpQ。
)’~ … 其中: c,cd 一结构系数。
c, 一结构或结构性构件的力系数; 472 工程三维模型与虚拟现实表现 qpG。
) 一特征高度处的峰值风速压力; 如 ~特征面积。
求和法的计算公式为: 外表面压力: E,。
=G白·∑心·~(2) .vurfaces 内表面压力: E,,=∑心·~(3) .wtrfQc@¥ 摩擦力: ‘=%·qpG。
)·Ak(4) 其中: CsCd 一结构系数; We=q,(Z。
)·Coe—特征高度处的建筑结构外表面压力: Wi:q,(Zi)·C pi 一特征高度处的建筑结构内表面压力; Aref —特征面积; Cfr 一摩擦系数; Afr 一平行与风向的外表面面积。
C。
。
、C,t一分别为外、内风压力压力系数。
上述两种方法的计算公式在形式上有相似之处,同样都是用结构系数来反应结构在风作用下的动力特性,适用于不同的建筑结构形式。
3.影响Fw的主要参数3.1基本风速 基本风速的基础值用W,0表示,代表在开阔平坦的地方10m高度处,与风向和统计时刻无关的10分钟以内的平均风速的统计值。
基本风速Vn由基本风速的基础值Vb.0乘上方向系数和季节系数可以求得,在规范中这两个系数的取为1.0,或者可按相应国家附录中的值取用。
473第二届工程建设计算机应用创新论坛 任意高度处的平均风速由下式确定: Ym(z)=c,G)·co(z)·%(5) 其中: Ve 一基本风速; C r(z) 一粗糙度系数; Co(z) 一山形系数。
粗糙度系数取决于所处高度和结构迎风向的地面粗糙度,由下式可以确定: cr(z心,·h二 for zm缸≤z≤zmax Cr(Z)=c,G。
证) for z≤Z曲 (6) 其中: zo 一粗糙度长度; k,…………融Ⅷ9·时07,‘Zo,u:O.05m; z。
i。
一最小高度5 Z。
。
t 一取200m或者从国家附录查找。
粗糙度长度和最小高度依赖于地形种类,从表格3.1中可以找到相应的数值。
表格3.1地形种类和地形参数地形种类 Zo(m) Zmin(Ⅲ)0海面或接近开阔海面的近海地区 0.003 1I湖面或无障碍物、植被可忽略的水平平整地区 O.Ol 1II有矮小植被(草地),或者有孤疽障碍物(树,建筑物) O.05 2且障碍物间的间隔不小于障碍物高度的20倍的地区III有间距小于20倍高度的规则植被、建筑物或障碍物覆 0.3 5盖的地区(例如乡村、城郊、森林)IV地表15%的面积被建筑物覆盖并且建筑物平均高度超过15ra的地区 1.O 10 474 工程三维模型与虚拟现实表现3.2峰值速度压力 计算某高度处的峰值速度压力时,同时考虑了平均值和短期的波动。
由下式确定: gpG)=Ⅱ+7·,,G)】·丢·p,·《(z)=巳(z)·吼(7) 其中: 吼 一基本风速压力,qb 2i‘p。
吒; 删一暴露舭c肋=掣_1+7_(z); L(z)是指高度z处的紊流度,定义为扰动的标准差和平均风速的比值,可以由下式 L(z)2晶=瓦翮kI ,,G)=IvG。
面)for z≤z。
h(8) for zmin≤z≤zma。
其中: 岛一扰动系数,推荐向=1.0,或从国家附录中查找。
其余参数前面均己说明。
3.3结构系数 结构系数C。
白是欧洲风荷载规范中一个重要的参数,实际上是尺寸系数C。
和动力系数 白两部分的乘积。
分别考虑了作用在结构表面各处的峰值风速压非同时发生的减弱效应和由于气流扰动而产生的振动影响的增强效应。
结构系数巳cd的表达式如