高層仿古塔懸挑構件的風荷載計算

朱 艷

(大同煤礦集團有限責任公司企劃部，山西 大同 037003)

高層仿古塔懸挑構件的風荷載計算

朱 艷

(大同煤礦集團有限責任公司企劃部，山西 大同 037003)

以湖南高層鋼管混凝土結構仿古塔為例，依據相關規范，對該結構的風荷載進行了計算，結果表明，風荷載對高層建筑物中懸挑結構的水平方向位移影響較大；現有風荷載計算結果滿足規范要求。

風荷載，高層建筑，水平位移

1 工程背景

該塔的各類建筑高度：±0.000以上14層，±0.000以下2層，建筑結構總高度為94.67 m。±0.000以下為地下室，地下室1層、2層層高均為6.750 m，其中1層地下室為半地下室。地面以上樓層層高見表1。

2 風荷載計算

2.1 風荷載相關系數取值

表1 佛塔各層層高 m

該結構體型較為復雜，為了確定該結構的風荷載體型系數，計算中參照荷載規范和現有國內對類似體型的塔的風荷載體型系數的研究成果,由《建筑結構荷載規范》對有關坡屋面的體型系數的取值，對于明層按照μs=1.3考慮，暗層即挑檐層按照μs=2.0考慮，規范中坡屋面的風載體型系數μs隨坡度變化。

根據JGJ 3—2010高層建筑混凝土結構技術規程第4.2.2條、JGJ 99—98高層民用建筑鋼結構技術規程第4.2.2條對于風荷載較為敏感的高層建筑對其基本風壓應乘以1.1倍的放大系數(0.385 kN/m2)。組合結構的阻尼比取0.04，該塔的第1階自振頻率為0.542 9(1/s)，其余取值根據規范確定。其中脈動風荷載水平方向相關系數為：

(1)

取值根據該塔各層建筑寬度取值；各層風壓高度變化系數μz和振型系數φ1(z)根據規范表格采用內插取得，脈動風荷載背景分量因子為:

(2)

風荷載施加到該塔各層處風振系數:

(3)

其中峰值因子g=0.2；I10=0.14(對于B類地面粗糙度)，脈動風荷載共振分量因子為:

(4)

(5)

脈動風荷載豎直方向相關系數為:

(6)

2.2 風荷載標準值計算

根據上述計算和分析得到的風振系數、風壓高度變化系數、風載體型系數和標準風壓進行風荷載的計算。計算各明層和暗層的風荷載標準值為:

wk=βzμsμzw0

(7)

風荷載標準值計算結果見表2。

2.3 風荷載作用下的最大位移值

《高層建筑混凝土結構技術規程》中規定高層建筑物應當具有足夠的剛度，以避免結構產生過大的變形而影響結構本身的安全。本次計算主要對在X(Y)方向風荷載+恒荷載+活荷載作用下該結構側向變形，得出了該結構在兩種工況下各標高處的最大位移值,見表3。

表2 各層風荷載標準值

表3 風荷載作用下樓層最大位移值 m

3 結語

1)風荷載對高層建筑物中懸挑結構的水平方向位移影響較大。

2)根據JGJ 3—2010高層建筑混凝土結構技術規程第3.7.2條的規定，在彈性方法計算的風荷載標準值作用下的樓層層間最大水平位移在風荷載作用下均滿足規范要求。

[1] GB 50009—2012，建筑結構荷載規范[S].

[2] JGJ 3—2010，高層建筑混凝土結構技術規程[S].

[3] JGJ 99—98，高層民用建筑鋼結構技術規程[S].

Computation on cantilever structure wind load of high-rise antique tower

Zhu Yan

(DepartmentofEnterprisePlanning,DatongCoalMineGroupCo.,Ltd,Datong037003,China)

Taking high-rise steel reinforced concrete antique tower in Hunan as an example,according to relevant norms,the paper calculates the structure wind load. Results show that:wind load has more impact upon horizontal displacement of high-rise cantilever structure,in addition,the current wind load calculation results meet demands.

wind load,high-rise building,horizontal displacement

2015-10-27

朱 艷(1982- )，女，工程師

1009-6825(2015)36-0037-02

TU312 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A