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淺談高層鋼結(jié)構(gòu)平面形狀的抗風(fēng)設(shè)計
2022-09-26 10:34 高層鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
一、對稱平面
1、高度在100米以上的高層鋼結(jié)構(gòu)，風(fēng)荷載量值和風(fēng)振效應(yīng)較大。為了減小高層鋼結(jié)構(gòu)的側(cè)移、風(fēng)振加速度和扭轉(zhuǎn)振動的不良影響，高層鋼結(jié)構(gòu)的平面應(yīng)采用雙軸對稱的平面形狀,側(cè)如,方形、圓形、正六邊形、正八邊形、矩形、橢圓形。
2、高層鋼結(jié)構(gòu)的平面應(yīng)簡單、規(guī)則,以減小高層鋼結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載體型系數(shù)。
3、平面形狀不規(guī)則、不對稱的高層鋼結(jié)構(gòu)，風(fēng)荷載作用下將會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動。
4、大風(fēng)作用下，高層鋼結(jié)構(gòu)的順風(fēng)向或橫風(fēng)向振動加速度超過某一量值時，在高層鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)的人會因強(qiáng)列搖晃而產(chǎn)生頭暈等不適感。即使僅僅發(fā)生輕微的扭轉(zhuǎn)振動，也會使人感受到振動加劇很多。
5、進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)結(jié)合高層鋼結(jié)構(gòu)的平面、立面形狀,使各層的抗推剛度中心與風(fēng)荷載合力中心接近重合,并位于同一豎直線上,以避免高層鋼結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動。
二、流線型平面
1、高層鋼結(jié)構(gòu)的平面采用流線型平面形狀,可以減小高層鋼結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載效應(yīng)。
2、流線型平面的風(fēng)載體形系數(shù)要比帶棱角平面的系數(shù)小。
3、風(fēng)荷載作用下的高層鋼結(jié)構(gòu),因橫風(fēng)向振動加速度超過某一量值，使高層鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)的人感到不舒適。
采用方形、矩形等帶棱角平面的高層鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)風(fēng)速的沖角a發(fā)生改變時,還會引起高層鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生橫風(fēng)向馳振,從而增大高層鋼結(jié)構(gòu)的橫風(fēng)向振動加速度,加劇人的不適感。
采用圓形平面的高層鋼結(jié)構(gòu),由于高層鋼結(jié)構(gòu)的平面具有對稱性,當(dāng)風(fēng)速的沖角a發(fā)生任何改變時,都不會引起側(cè)力的變化,因此也就不會引發(fā)馳振現(xiàn)象。
三、帶切角平面
1、十字形、正六邊形和正八邊形平面的風(fēng)載體形系數(shù),都比方形和矩形平面要小。然而,高層鋼結(jié)構(gòu)仍是以采用方形、矩形平面居多。從減小風(fēng)載體形系數(shù)的角度出發(fā),對方形或矩形平面進(jìn)行切角處理,也能取得一定的效果。
2、對于采用框筒或框筒束結(jié)構(gòu)體系的高層鋼結(jié)構(gòu),將其方形或矩形平面進(jìn)行切角處理,還可減小風(fēng)荷載下的角柱峰值應(yīng)力。
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