风压高度变化系数.docx

风压： 风压（wind pressure）由于建筑物的阻挡，使四周空气受阻， 动压下降，静压升高。侧面和背面产生局部涡流，静压下降，动压升高。和远处未受干扰的气流相比，这种静压的升高和降低统称为风压。 简言之：风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。风荷载： 风荷载空气流动对工程结构所产生的压力。其大小与风速的平方成正比，即式中 ρ 为空气质量密度，va 和 vb 分别为风法结构表面前与结构表面后的风速。 基本含义： 风荷载也称风的动压力，是空气流动对工程结构所产生的压力。风荷载ш 与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高度，及建筑体型等诸因素有关。中国的地理位置和气候条件造成的大风为：夏季东南沿海多台风，内陆多雷暴及雹线大风；冬季北部地区多寒潮大风， 其中沿海地区的台风往往是设计工程结构的主要控制荷载。台风造成的风灾事故较多，影响范围也较大。雷暴大风可能引起小范围内的风灾事故。 计算公式： 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算： 1 当计算主要承重结构时,按式：wk=βzμsμzWo 式中 wk—风荷载标准值(kN/m2)； βz—高度 z 处的风振系数； μs—风荷载体型系数； μz—风压高度变化系数； Wo—基本风压(kN/㎡)。 2 当计算围护结构时，按式：wk=βgzμslμzWo 式中 βgz—高度 z 处的阵风系数； μsl--风荷载局部体型系数。风荷载参数： 基本风压 中国规定的基本风压 w0 以一般空旷平坦地面、离地面 10 米高、风速时距为 10 分钟平均的最大风速为标准，按结构类别考虑重现期 (一般结构重现期为 30 年，高层建筑和高耸结构为 50 年,特别重要的结构为 100 年),统计得最大风速 v（即年最大风速分布的 96.67%分位值，并按 w0=ρv2/2 确定。式中ρ 为空气质量密度；v 为风速）。根据统计，认为离地面10 米高、时距为10 分钟平均的年最大风压， 统计分布可按极值I 型考虑。 基本风压因地而异，在中国的分布情况是：台湾和海南岛等沿海岛屿、东南沿海是最大风压区，由台风造成。东北、华北、西北的北部是风压次大区，主要与强冷气活动相联系。青藏高原为风压较大区，主要由海拔高度较高所造成。其他内陆地区风压都较小。 风速 风速随时间不断变化,在一定的时距 Δt 内将风速分解为两部分：一部分是平均风速的稳定部分；另一部分是指风速的脉动部分。为了对变化的风速确定其代表值作为基本风压， 一般用规定时距内风速的稳定部分作为取值标准。 建筑设计中的取用：基本风压应按《建筑结构荷载规范》附录 D.4 中附表 D.4 给出的 50 年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。 对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。 当城市或建设地点的基本风压值在本规范全国基本风压图上没 有给出时，基本风压值可根据当地年最大风速资料，按基本风压定义， 通过统计分析确定,分析时应考虑样本数量的影响(参见附录 D)。当地没有风速资料时，可根据附近地区规定的基本风压或长期资料，通过气象和地形条件的对比分析确定；也可按本规范附录D 中全国基本风压分布图(附图 D.5.3)近似确定。 风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取 0.6、0.4 和 0。 平均时距 按风速记录为确定最大平均风速而规定的时间间隔（图1）。规 定的时距愈短，所得的最大平均风速愈大，也即基本风压愈大。当前世界各国所采用的平均时距标准并不一致，例如，中国时距取10 分钟,苏联取 2 分钟，英国根据建筑物或构件的尺寸不同，分别取 3 秒、5 秒和 15 秒，日本取瞬时。美国以风程1609.3 米（1 英里）作为确定平均风速的标准，这相当于对不同风速取不同的平均时距。因而各国基本风压值的标准也有差别。 风压高度变化系数 从某一高度的已知风压（如高度为 10 米的基本风压），推算另 一任意高度风压的系数。风压高度变化系数随离地面高度增加而增大，其变化规律与地面粗糙度及风速廓线直接有关。设计工程结构时应在不同高度处取用对应高度的风压值。 对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表 8.2.1 确定。 地面粗糙度可分为A、B、C、D 四类： ——A 类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； ——B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区； ——C 类指有密集建筑群的城市市区； ——D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 对于山区的建筑物，风压高度变化系数可按平坦地面的粗糙度类别，由表 8.2.1 确定外，还应考虑地形条件的修正，修正系数η 分别按下述规定采用: 对于山峰和山坡，其顶部 B 处的修正系数可按下述公式采用： 式中