浅谈高层建筑结构风荷载及抗风设计

浅谈高层建筑结构风荷载及抗风设计

摘要：风荷载与高层建筑的安全和使用有着密切关系，过大的侧向位移会使结构产生过大的附加内力，这种内力与位移成正比，附加内力越大位移越大，以致形成恶性循环，可能导致或者加速建筑物的倒塌。过大的侧向变形也会导致结构性的损坏或者裂缝，从而危及结构的正常使用，影响人们的生活和工作，本文简要介绍了风的起因、特性、风荷载的计算，以及高层建筑结构抗风设计。

关键词：风荷载；高层建筑；体型；抗风设计 一、风荷载

1、风的特性

风是由于气压分布不均引起空气流动的结果，随着建筑物高度的增加，风速也会随之产生变化。当气流遇到建筑物时，在建筑物表面产生吸力或者压力，即形成风荷载。风荷载的大小主要与近地风的性质、风速、风向有关，也与建筑物的高度、形状和地表状况有关。

风荷载是由于建筑物阻塞大气边层气流运动而引起的，风荷载的特点有以下几点：1、风荷载与空间位置、时间有关，并且还受到地形、地貌、周围建筑环境的影响，具有不确定性；2、风荷载与建筑物的外形有关，建筑物不同部位对风的敏感程度不同；3、对于具有显著非线性特征的结构，风荷载可能会产生流固耦合反应；4、脉动风的强度、频率、风向是随机的，具有不确定性；5、风荷载具有静力和动力双重特点，动力部分即脉动风的作用会引起高层建筑物的振动。

建筑物风荷载主要包括三部分：平均风压产生的平均力、脉动风压产生的随机脉动力、由于风引起建筑物振动产生的惯性力。

2、风荷载的计算

我国规范GB50009-2012《建筑结构荷载规范》规定，垂直于建筑物表面的风荷载标准值应按下式计算

式中：为风荷载标准值（KN/m2）；为高度Z处的风振系数；

为风荷载体型系数；为风压高度变化系数；

为基本风压（KN/m2）；

基本风压与高层建筑结构的安全性、经济性、适用性有着密切关系，基本风

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