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高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,怎么確定風荷載?
RSS 打印 復制鏈接 發(fā)布時間:2019-05-17 08:32:31

(1)風洞模型簡介
風洞模型比例為1:300,50年一遇基本風壓為0.5kPa,10年一遇風壓為0.3kPa,承載力計算時,阻尼比取為5%,加速度計算時,阻尼比取為2%,風場類別采用《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009中規(guī)定的B類地貌風剖面。風洞試驗照片和風向角示意圖分別見圖32和圖33。

因風洞試驗數(shù)據(jù)是按B類地面粗糙度為依據(jù)確定的,C類的數(shù)據(jù)根據(jù)規(guī)范B類與C類風壓高度系數(shù)的比例關(guān)系確定。

(2)樓層等效靜風荷載對比
風致動力響應(yīng)分析采用了風洞試驗時程數(shù)據(jù)得到的結(jié)構(gòu)荷載譜密度來計算結(jié)構(gòu)風振響應(yīng)的非擬定常方法,風洞的等效靜力剪力與按規(guī)范計算的剪力在塔樓底部處的對比如表3-1,兩向按風洞數(shù)據(jù)計算的基底剪力均比規(guī)范計算的要小。

(3)風荷載下的層間位移角
特定的風向角下,結(jié)構(gòu)樓層的等效荷載包括Fx,F(xiàn)y兩個平動分量和Mz一個扭轉(zhuǎn)分量,考慮到各荷載分量的非同時性,風洞試驗給出的組合系數(shù)如表3-2。

根據(jù)單塔計算結(jié)果,各工況下層間位移角的計算結(jié)果如下表3-3及圖34~圖37,塔樓2計算的Y向?qū)娱g位移角在每一層基本上比風洞計算的大,塔樓2的X向和塔樓3的計算結(jié)果基本上都比風洞計算的小,風洞試驗和規(guī)范計算的最大層間位移角均滿足規(guī)范要求。

 

從圖34可知,塔樓2X向規(guī)范的層間位移角比風洞試驗的大,層間位移角最大值按規(guī)范取。從圖35可知,塔樓2Y向規(guī)范的層間位移角比風洞試驗的大,層間位移角最大值按規(guī)范取。

從圖36可知,塔樓3X向15層以上規(guī)范的層間位移角比風洞試驗的大,15層以下規(guī)范的層間位移角比風洞的小,層間位移角最大值取規(guī)范和風洞試驗的包絡(luò)值。從圖37可知,塔樓3Y向規(guī)范的層間位移角比風洞試驗的大,層間位移角最大值按規(guī)范取。

華策國際大廈地上建筑面積73748平方米,地下建筑面積40932平方米。項目包括兩棟辦公塔樓和一座商業(yè)裙房,其中商業(yè)裙房4層,建筑高度24m;東塔地上26層,建筑高度119.80m,西塔地上15層,建筑高度70.90m;地下商業(yè)及車庫5層,如圖41所示。
本工程抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計地震分組為第一組,場地類別為III類,基本風壓為0.85kN/㎡,地面粗糙度為A類,體形系數(shù)依據(jù)風洞試驗確定。

圖41建筑剖面圖
由于本工程風荷載較大,且特征周期較長,地震內(nèi)力也較大,為了提高豎向抗側(cè)力構(gòu)件的側(cè)向剛度,結(jié)構(gòu)核心筒剪力墻及框架柱布置如圖42所示。

圖42結(jié)構(gòu)平面布置
按10年一遇的風荷載取值計算結(jié)構(gòu)頂點最大加速度,根據(jù)風洞試驗和規(guī)范計算得到樓層頂點最大加速度,分別見表4-1和表4-2所示。風洞試驗和規(guī)范計算的結(jié)果都表明,滿足《高規(guī)》3.7.6結(jié)構(gòu)頂點最大加速度限值0.25m/s2,結(jié)構(gòu)在風荷載作用下舒適度滿足要求。

 

 

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