用于規(guī)范的高層建筑靜力等效風(fēng)荷載研究.pdf

1、風(fēng)荷載對于高層建筑的安全性、舒適性以及經(jīng)濟性十分重要。隨著建筑高度不斷增加，風(fēng)荷載權(quán)重逐漸超過地震荷載成為最受關(guān)注的荷載。然而直接從自然風(fēng)荷載特性出發(fā)來計算風(fēng)致響應(yīng)比較復(fù)雜，計算過程中涉及的大量動力分析不易為結(jié)構(gòu)工程師所接受。靜力等效風(fēng)荷載這一概念作為聯(lián)系風(fēng)工程和結(jié)構(gòu)設(shè)計的橋梁。靜力等效風(fēng)荷載的基本含義是指將此荷載作為靜荷載作用于結(jié)構(gòu)上時，能產(chǎn)生與實際情況一致的最不利風(fēng)致響應(yīng)。如今結(jié)構(gòu)日趨高、輕、柔，風(fēng)荷載成為很多結(jié)構(gòu)的控制荷載，因此如

2、果能給出合理、簡便的等效風(fēng)荷載估算方法并很快為結(jié)構(gòu)工程師們所接受的話，對于優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高效率和效益都是大有裨益的。高層建筑的靜力等效風(fēng)荷載一直是風(fēng)工程界關(guān)注的一個問題。 絕大多數(shù)建筑都是通過規(guī)范方法設(shè)計的。目前的規(guī)范基于隨機振動理論以靜力等效風(fēng)荷載的形式給出風(fēng)荷載分布。根據(jù)過去的研究，目前計算平均風(fēng)荷載和共振等效風(fēng)荷載的方法較為成熟，但是背景等效風(fēng)荷載的計算方法還不完善。而背景風(fēng)荷載的重要性在于，一般而言70％至80％按規(guī)范

3、方法設(shè)計的高層結(jié)構(gòu)背景風(fēng)荷載占控制地位。因此背景等效風(fēng)荷載計算方法的改進將使工程設(shè)計更加精確。 鑒于以上論述，本文旨在研究適用于規(guī)范的計算相對簡單、等效相對精確的靜力等效風(fēng)荷載計算模型。首先將背景和共振等效風(fēng)荷載的計算公式進行了整理和簡化，使得計算過程不再需要煩冗的多重積分。然后基于現(xiàn)有等效風(fēng)荷載研究的基礎(chǔ)上，提出了兩種基于剪力和彎矩包絡(luò)的新的背景靜力等效風(fēng)荷載計算方法，并驗證了其精度。接著對于該方法編制了計算程序，通過數(shù)值算例