高层钢结构平面形状的抗风设计

2020-07-20 09:17 高层钢结构 华邦建设

　　一、对称平面

　　1、大风作用下，高层钢结构的顺风向或横风向振动加速度超过某一量值时，在室内工作和生活的人员就会因高层钢结构的强列摇晃而产生头晕等不适感。即使仅仅发生轻微的扭转振动，也会使人员感受到高层钢结构振动加剧很多。

　　2、高层钢结构的高度一般在100米以上，风荷载量值和风振效应都很大。为了尽量减小结构侧移、风振加速度及扭转振动不良影响,高层钢结构的平面可以采用双轴对称的平面形状,侧如,方形、圆形、正六边形、正八边形、矩形、椭圆形。

　　3、高层钢结构的平面宜简单、规则,以减小高层钢结构的风荷载体型系数。

　　4、平面形状不规则、不对称的高层钢结构,风荷载作用下将产生扭转振动。

　　5、进行结构布置时,需要结合高层钢结构的平面、立面形状,使各层的抗推刚度(侧移刚度)中心与风荷载合力中心接近重合,并位于同一竖直线上,以避免高层钢结构的扭转振动。

　　二、流线型平面

　　1、高层钢结构的平面形状采用流线型平面形状,可以显著减小高层钢结构的风荷载效应。

　　2、流线型平面的风载体形系数要比带棱角平面的系数小得多。

　　3、风荷载作用下的高层钢结构,往往因横风向振动加速度超过某一量值,面使大楼的人员感到不舒适。

　　采用方形、矩形等带棱角平面的高层钢结构,当风速的冲角a发生改变时,还会引起高层钢结构发生横风向驰振,从而增大高层钢结构的横风向振动加速度,加剧人员的不适感。

　　采用圆形平面的高层钢结构,由于高层钢结构的平面具有对称性,当风速的冲角a发生任何改变时,都不会引起侧力的变化,因此也就不会引发驰振现象。

　　三、带切角平面

　　1、十字形、正六边形、正八边形平面的风载体形系数,都比方形和矩形平面要小。然而,实际工程中,高层钢结构仍是以采用方形、矩形平面居多。从减小风载体形系数的角度出发,对方形或矩形平面进行切角处理,也能取得一定的效果。

　　2、对于采用框筒或框筒束结构体系的高层钢结构,将其方形或矩形平面进行切角处理,还可减小风荷载下的角柱峰值应力。

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