高层钢结构风致响应研究

张建劭

（广东省建筑设计研究院有限公司，广东广州 510145）

0 引言

随着高层钢结构高度变高、柔度变大的发展趋势，高层钢结构风致响应的研究显得越发重要。我国现行的风荷载和结构设计规范，对于复杂的高层和超高层钢结构计算不能完全适用；而国内外科研工作者对于高层钢结构风振控制的研究尚不完善。因此，本文研究了结构风致响应相关方法，希望能够为高层钢结构的风致响应计算提供参考。

1 风荷载计算

1.1 规范方法

《建筑结构荷载规范（GB 50009—2012）》[1]对于风荷载的计算主要采用静力近似方法。垂直于建筑物表面的风荷载标准值（顺风向）按式（1）计算：

其中：w0-基本风压，采用规定的50年重现期的风压，对于高层建筑结构，基本风压的取值应适当提高；μs-风荷载体型系数，规范中给出常见建筑物形状对应的取值，但对于重要且体型复杂的高层建筑结构，应当由风洞试验确定，且应考虑建筑群的干扰效应；μz-风压高度变化系数，根据地面粗糙度类别按照表格取用；βz-顺风向风振系数，即考虑脉动风压的影响系数。对于普通的高层建筑结构，可按照规范所给公式近似计算；对于高度大于30m且宽高比大于1.5的房屋、基本自振周期大于0.25s的高耸结构，应该按照随机振动理论进行计算。

1.2 风洞试验

风洞试验是进行抗风研究的重要手段，对于复杂大型高层建筑结构的设计和研究，都需要借助风洞试验确定风荷载。风洞试验在理论和技术上都比较成熟，但制作模型所需时间和代价较高，难以进行多种方案的比选，且缩尺模型和人工模拟可能带来一些难以避免的误差。……