第三章 风荷载

1、第第2章章 荷载作用和结构设计要求荷载作用和结构设计要求2.1 风荷载2.5 荷载效应组合2.6 设计要求2.7 水平荷载作用方向及结构计算的一般简化假定 地震作用计算见抗震2.1 风荷载风荷载一、定义及相关因素1、定义 风遇到建筑物时，在建筑物表面产生压力或吸力称为风荷载。2、相关因素 风载大小主要和近地风的性质、风速、风向有关； 和该建筑物所在地的地貌及周围环境有关； 同时和建筑物本身的高度、形状及表面状况有关。 1、基本风压值、基本风压值0 是用各地区空旷地面上离地10m高，统计50年（或100年）重现期的10分钟平均最大风速计算得到的。0分别乘以1.1(一般高层建筑)和1.2(特别重要

2、的高层建筑)。2、风压高度变化系数、风压高度变化系数z在10m以上，随着高度增加，风速加快，风压值也就加大。 0SZZK二、单位面积上的风荷载标准值二、单位面积上的风荷载标准值K3、风载体型系数、风载体型系数s一般多、高层建筑常用的各种平面形状各个表面的平均风压系数，称为风载体型系数。规范中，给出的一些风载体型系数： 4、风振系数、风振系数z荷载规范规定，对高度大于30m，高宽比大于1.5的房屋结构均需考虑风振系数。 zzz 1 脉动增大系数。 振型系数，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，可近似取z/H； z三、总体风荷载与局部风荷载三、总体风荷载与局部风荷载 总体效应是指作用在建

3、筑物上的全部风荷载使结构产生的内力及位移。局部效应是指风载对建筑物某个局部产生的内力及变形。1、总风荷载、总风荷载为建筑物各个表面承受风力的合力，是沿高度变化的线荷载。)cos.coscos(2221110nBBBnsnsszzz2、局部风载、局部风载 在某些风压较大的部位，要考虑局部风载对某些构件的不利作用。作业1 2.5 荷载效应组合荷载效应组合一、荷载效应在某种荷载作用下结构的内力或位移。二、荷载效应组合按照概率统计和可靠度理论把各种荷载效应按一定规律加以组合，就是荷载效应组合。 三、荷载效应标准值各种标准荷载独立作用产生的内力及位移称为荷载效应标准值。 四、分项系数和组合系数1、分项系

4、数：考虑各种荷载可能出现超过标准值的情况而确定的荷载效应增大系数。2、组合系数：考虑到某些荷载同时作用的概率较小，在迭加其效应时要乘以小于1的系数。 五、荷载效应组合的表达式 1、无地震作用组合时 2、有地震作用 系数取值见表2-12。kwwwkQQkGGSSSSQkwwwkEvEvkEhEhEGGESSSSS2.6 结构设计要求结构设计要求1、在使用荷载和风荷载作用下 应满足承载力及限制侧向位移的要求。2、在地震作用下用两阶段设计方法，要求达到三水准目标。第一阶段设计中，除要满足承载力及侧向位移限制要求外，还要满足延性要求。延性要求通过采取一系列抗震措施来实现。在某些情况下，要求进行第二阶段

5、验算，即罕遇地震作用下的计算，以满足弹塑性层间变形的限制要求，以防倒塌。2.6.1 承载力验算 应保证结构在可能同时出现的各种外荷载作用下，各个构件及其连接均有足够的承载力。 一、验算公式 无地震作用组合时： 有地震作用组合时： RS 0REEERS/二、承载力抗震调整系数地震是偶然作用，抗震规范对构件的抗震承载能力进行调整，将承载力略微提高。2.6.2 侧移限制和舒适度要求一、侧移限制原因1、过大侧向变形使人有不舒适，影响正常使用；2、过大侧向变形，特别是过大的层间变形会使填充墙及一些建筑装修出现裂缝或损坏，也会使电梯轨道变形或玻璃破损；3、要防止主体结构开裂、损坏，限制结构裂缝宽度就要限制

6、结构的侧向变形及层间变形；4、过大的侧移会使结构产生附加内力（P-效应），严重时会加速倒塌。 二、侧移限值 三、舒适度要求 限制结构顶点最大加速度。 2.6.3 抗震结构延性要求和抗震等级 一、延性结构 1、结构的延性延性是指构件和结构屈服后，具有承载能力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能，一般用延性比表示延性，即塑性变形能力的大小。 塑性变形可以耗散地震能量，大部分抗震结构在中震作用下都进入塑性状态而耗能。2、与延性结构设计相关的因素（1）选择延性材料。（2）进行结构概念设计。（3）设计延性结构。具体方法见第6、7章。（4）钢筋混凝土结构的抗震构造措施。 在抗震设计中延性要求

7、体现为对结构和构件采取一系列抗震措施，抗震措施分为五个等级，称为抗震等级。二、抗震等级 2.6.4 罕遇地震作用下的变形验算(P75 ，2-20)2.7 水平荷载作用方向及结构计算的水平荷载作用方向及结构计算的 一般简化假定一般简化假定 1、荷载作用方向(主轴方向)实际风荷载及地震作用方向是随机的、不定的。但是，在结构计算中常常假设水平力作用在结构的主轴方向。2、平面结构假定（1） 一片框架或一片墙可以抵抗在本身平面内的侧向力，而在平面外的刚度很小,可以忽略。（2） 各平面抗侧力结构通过楼板联系并协同工作。 楼板在其自身平面内刚度很大，可视为刚度无限大的平板。在平面外的刚度很小，可以忽略。 3、在上述假定下，内力分析时要解决两个问题：（1） 水平荷载在各片抗侧力结构间的分配。（2） 计算每片抗侧力结构在所分到的水平荷载作用下