顺风向风效应习题参考答案

顺风向风效应

1.一矩形高层建筑结构，高度H?40m，建造在城市市郊，地面粗糙度指数?a?0.16，基本风压w0?0.5kN/m2，体形系数?s?1.3，标准地貌的地面粗糙指数为?s?0.16，风

?H?压高度变化系数?Z?z???Ts??zs?2?s?HTa????za??2?a?z????za?2?a，假设不考虑顺风向脉动风的影响。

求：顺风向风产生的建筑底部弯矩？（沿高度分成四段进行近似计算）

解：沿高度将该结构分成4段，每个区段10m高，取其中点位置的风载值作为该区段的平均风载值。 ①体形系数?s?1.3；

?H?②高度系数?Z?z???Ts??zs?2?s?HTa???z?a??2?a?z????zs?2?a2?a，由于?s??a，所以HTs?HTa，则有

2?0.16?z??Z?z?????zs??z?????10??z?????10?0.32

在各区段中点高度处的风压高度变化系数，分别为

?Z1?0.801，?Z2?1.1385，?Z3?1.3407，?Z4?1.493

由于不考虑顺风向脉动风的作用，所以?i?1.0

?i?1~4?

w1??1?s?Z1w0?1.0?1.3?0.801?0.5?0.521kN/m2 w2??2?s?Z2w0?1.0?1.3?1.1385?0.5?0.74kN/m2 w3??3?s?Z3w0?1.0?1.3?1.3407?0.5?0.871kN/m2 w4??4?s?Z4w0?1.0?1.3?1.493?0.5?0.97kN/m2

则由风产生的该结构底部弯矩为

2. 一平面为矩形高层建筑结构，高度H?50m，迎风面宽度B?30m，建造在市中心，

M?10??0.521?5?0.74?15?0.871?25?0.97?35??694.3kN?m/m

地面粗糙度指数?a?0.20，za?10m，HTa?400m，设标准地貌为空旷平坦地面，

?s?0.16，zs?10m，HTs?350m，基本风压w0?0.5kN/m2，体形系数?s?0.7??H?风压高度变化系数?Z?z???Ts??zs?2?s1.2，n?HTa???z?a??2?a?z????zs?2?a，假设不考虑顺风向脉动风的影

响。

求：顺风向风产生的建筑底部弯矩？

解：沿高度将该结构分成5段，每个区段10m高，取其中点位置的风载值作为该区段的平均风载值。 ①求风载体形系数

?s?0.7?②求风压高度变化系数

?H??Z?z???Ts??zs?2?s1.2?1.3； 4?HTa???z?a??2?a?z????zs?2?a?350?????10?2?0.16?400????10??2?0.2?z????10?2?0.2?z??0.713??

?10?0.4在各区段中点高度处的风压高度变化系数，分别为

?Z1?0.540，?Z2?0.839，?Z3?1.029，?Z4?1.177，?Z5?1.301

③各区段中点高度处的风压值wi??i?s?Ziw0 由于不考虑顺风向脉动风的作用，所以?i?1.0

?i?1~5?

w1??1?s?Z1w0?1.0?1.3?0.540?0.5?0.351kN/m2 w2??2?s?Z2w0?1.0?1.3?0.839?0.5?0.545kN/m2 w3??3?s?Z3w0?1.0?1.3?1.029?0.5?0.669kN/m2 w4??4?s?Z4w0?1.0?1.3?1.177?0.5?0.765kN/m2 w5??5?s?Z5w0?1.0?1.3?1.301?0.5?0.846kN/m2

则由风产生的该结构底部弯矩为

M?30?10??0.351?5?0.545?15?0.169?25?0.765?35?0.846?45??27450kN?m

3.某钢筋混凝土框架剪力墙建筑，质量和外形沿高度均匀分布，平面为矩形截面，房屋总高度H?100m，迎风面宽度B?45m，建于C类地区，基本风压值w0?0.55kN/m2，求垂直于建筑物表面上的风荷载标准值及建筑物基底弯矩。（为简化起见，将建筑物沿高度分成10个区段）。 解：

⑴风荷载体型系数

该高层建筑平面为矩形，高宽比H/B?100/45?2.22?4，可取?s?1.3。（若

H/B?4，长宽比L/B?1.5的矩形，取1.4）

⑵风压高度变化系数

理应利用P54式（4-32）计算，计算值为

?H??z?5???Ts??zs?2?s?HTa???z?a??2?a?z????za?2?a?350?????10?2?0.16?400????10??2?0.22?5????10?2?0.22?0.45

但查荷载规范应为表1中所示的修正值（毕竟是在设计） （3）风振系数?z

各区段中点位置处的风振系数计算结果见表1。

?z?1???其中，

①脉动增大系数?见表1，查P56，表4-9。

?z ?zw0a?0.615w0（P45）

2H2?3100T?0.25?0.53?103?0.25?0.53?103?1.745 B45?3w0aT2?0.615?0.55?1.7452?1.03

②脉动影响系数?见表1，查P59，表4-10。

H/B?2.22

③振型系数?z

利用P57，式（4-43b）

???z?0.7????5?0.7??1?z??tan????,?1?5??tan?????0.097,???

?4?H???4?100??????⑷计算各区段中点高度处风荷载标准值

各区段中点处风压值，按下式计算，计算结果见表2。

wk??z?s?zw0

⑸基矩弯矩计算

风荷载引起的基底弯矩为

10M??wkiziAi?(0.58?5?0.63?15?0.81?25?0.96?35?1.09?45?1.21?55i?1

?1.33?65?1.45?75?1.55?85?1.66?95)?45?10?2.999?105kN?m

表1各区段中点位置处的风振系数 计算位置离地面高度zi?m? 风压高度变化系数?z 脉动增大系数? 脉动影响系数? 振型系数?z 风振系数?z 5 0.74 1.44 15 0.74 1.44 25 0.92 1.44 35 1.07 1.44 45 1.19 1.44 55 1.30 1.44 65 1.40 1.44 75 1.50 1.44 85 1.58 1.44 95 1.66 1.44 0.482 0.482 0.482 0.482 0.482 0.482 0.482 0.482 0.482 0.482 0.097 0.211 0.307 0.396 0.482 0.568 0.657 0.748 0.844 0.946 1.09 1.20 1.23 1.26 1.28 1.30 1.33 1.35 1.37 1.40 计算位置离地面高度zi?m? 表2各区段中点高度处风荷载标准值 5 1.3 15 1.3 25 1.3 35 1.3 45 1.3 55 1.3 65 1.3 75 1.3 85 1.3 95 1.3 风载体型系数?s 风压高度变化系数?z 风振系数?z 基本风压w0 风荷载标准值wki 0.74 0.74 0.92 1.07 1.19 1.30 1.40 1.50 1.58 1.66 1.09 1.20 1.23 1.26 1.28 1.30 1.33 1.35 1.37 1.40 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.58 0.63 0.81 0.96 1.09 1.21 1.33 1.45 1.55 1.66 1.哪一种蝙蝠不用休息

2.一群鸭子开会

3.一群人拿鸡蛋砸枪

4.一个人拿筷子吃饭

5.羊停止了呼吸

6.有十只羊，九只蹲在羊圈，一只蹲在猪圈

7.十个男人看五个女人洗澡

8.一个穿着金色衣服的人

1、不修边幅（不休蝙蝠） 2、无稽之谈(无鸡之谈) 3、枪林弹雨(枪淋蛋雨) 4、脍炙人口(筷至人口) 5、扬眉吐气（羊没吐气） 6、抑扬顿挫（一羊蹲错） 7、五光十色

8、一鸣惊人（一名金人）

搞笑谜语

1拿脑袋往墙上使劲撞 2再使劲撞 3再使劲撞 （三个动物）

猩猩 （星星） 大猩猩 （大星星） 狒狒 （废废 ）

猜谜

1 狗让猫做饭 2 猫不做 3 最后狗做了 猜三种动物

谜底: 1 熊猫 2 白熊 3 狗熊

一只乌龟掉进了水里． 又一只乌龟掉进了水里．

猜两种植物． 谜底是： 玫瑰（霉龟） 野玫瑰（也霉龟）

1.乌龟的屁股 谜底：规定 ； 2. 乌龟倒立 谜底：上面有规定；

3. 乌龟翻筋斗 谜底：一个又一个规定；

4. 大乌龟背上背个小乌龟 谜底：上面又有新规定！

5. 三只乌龟，中间那只忽然便溺了。 谜底：哎呀，中央的规定又变了！

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