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高層建筑結構設計,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《建筑結構荷載規(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。

因風洞試驗數據是按B類地面粗糙度為依據確定的,C類的數據根據規(guī)范B類與C類風壓高度系數的比例關系確定。

(2)樓層等效靜風荷載對比
風致動力響應分析采用了風洞試驗時程數據得到的結構荷載譜密度來計算結構風振響應的非擬定常方法,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3-1,兩向按風洞數據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,結構樓層的等效荷載包括Fx,Fy兩個平動分量和Mz一個扭轉分量,考慮到各荷載分量的非同時性,風洞試驗給出的組合系數如表3-2。

根據單塔計算結果,各工況下層間位移角的計算結果如下表3-3及圖34~圖37,塔樓2計算的Y向層間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。
本工程抗震設防烈度為7度,設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,體形系數依據風洞試驗確定。

圖41建筑剖面圖
由于本工程風荷載較大,且特征周期較長,地震內力也較大,為了提高豎向抗側力構件的側向剛度,結構核心筒剪力墻及框架柱布置如圖42所示。

圖42結構平面布置
按10年一遇的風荷載取值計算結構頂點最大加速度,根據風洞試驗和規(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)范計算的結果都表明,滿足《高規(guī)》3.7.6結構頂點最大加速度限值0.25m/s2,結構在風荷載作用下舒適度滿足要求。

 

 

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