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高層鋼結構平面形狀的抗風設計

簡介採用方形、矩形等帶稜角平面的高層鋼結構,當風速的衝角a發生改變時,還會引起高層鋼結構發生橫風向馳振,從而增大高層鋼結構的橫風向振動加速度,加劇人員的不適感

抗推剛度是什麼意思

一、對稱平面

1、大風作用下,高層鋼結構的順風向或橫風向振動加速度超過某一量值時,在室內工作和生活的人員就會因高層鋼結構的強列搖晃而產生頭暈等不適感。即使僅僅發生輕微的扭轉振動,也會使人員感受到高層鋼結構振動加劇很多。

2、高層鋼結構的高度一般在100米以上,風荷載量值和風振效應都很大。為了儘量減小結構側移、風振加速度及扭轉振動不良影響,高層鋼結構的平面可以採用雙軸對稱的平面形狀,側如,方形、圓形、正六邊形、正八邊形、矩形、橢圓形。

3、高層鋼結構的平面宜簡單、規則,以減小高層鋼結構的風荷載體型係數。

4、平面形狀不規則、不對稱的高層鋼結構,風荷載作用下將產生扭轉振動。

5、進行結構佈置時,需要結合高層鋼結構的平面、立面形狀,使各層的抗推剛度(側移剛度)中心與風荷載合力中心接近重合,並位於同一豎直線上,以避免高層鋼結構的扭轉振動。

高層鋼結構平面形狀的抗風設計

高層鋼結構

二、流線型平面

1、高層鋼結構的平面採用流線型平面形狀,可以顯著減小高層鋼結構的風荷載效應。

2、流線型平面的風載體形係數要比帶稜角平面的係數小得多。

3、風荷載作用下的高層鋼結構,往往因橫風向振動加速度超過某一量值,面使大樓的人員感到不舒適。

採用方形、矩形等帶稜角平面的高層鋼結構,當風速的衝角a發生改變時,還會引起高層鋼結構發生橫風向馳振,從而增大高層鋼結構的橫風向振動加速度,加劇人員的不適感。

採用圓形平面的高層鋼結構,由於高層鋼結構的平面具有對稱性,當風速的衝角a發生任何改變時,都不會引起側力的變化,因此也就不會引發馳振現象。

三、帶切角平面

1、十字形、正六邊形、正八邊形平面的風載體形係數,都比方形和矩形平面要小。然而,實際工程中,高層鋼結構仍是以採用方形、矩形平面居多。從減小風載體形係數的角度出發,對方形或矩形平面進行切角處理,也能取得一定的效果。

2、對於採用框筒或框筒束結構體系的高層鋼結構,將其方形或矩形平面進行切角處理,還可減小風荷載下的角柱峰值應力。

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