8、4 顺风向风振和风振系数8、4,1。参考国外规范及我国建筑工程抗风设计和理论研究的实践情况，当结构基本自振周期T、0,25s时.以及对于高度超过30m且高宽比大于1。5的高柔房屋 由风引起的结构振动比较明显。而且随着结构自振周期的增长。风振也随之增强 因此在设计中应考虑风振的影响。而且原则上还应考虑多个振型的影响.对于前几阶频率比较密集的结构,例如桅杆 屋盖等结构。需要考虑的振型可多达10个及以上，应按随机振动理论对结构的响应进行计算 对于T。0.25s的结构和高度小于30m或高宽比小于1,5的房屋，原则上也应考虑风振影响，但已有研究表明,对这类结构、往往按构造要求进行结构设计，结构已有足够的刚度、所以这类结构的风振响应一般不大，一般来说，不考虑风振响应不会影响这类结构的抗风安全性，8.4.2,对如何考虑屋盖结构的风振问题过去没有提及,这次修订予以补充、需考虑风振的屋盖结构指的是跨度大于36m的柔性屋盖结构以及质量轻刚度小的索膜结构,屋盖结构风振响应和等效静力风荷载计算是一个复杂的问题。国内外规范均没有给出一般性计算方法,目前比较一致的观点是、屋盖结构不宜采用与高层建筑和高耸结构相同的风振系数计算方法.这是因为、高层及高耸结构的顺风向风振系数方法，本质上是直接采用风速谱估计风压谱。准定常方法、然后计算结构的顺风向振动响应。对于高层.耸.结构的顺风向风振、这种方法是合适的，但屋盖结构的脉动风压除了和风速脉动有关外。还和流动分离。再附 旋涡脱落等复杂流动现象有关.所以风压谱不能直接用风速谱来表示，此外.屋盖结构多阶模态及模态耦合效应比较明显.难以简单采用风振系数方法、悬挑型大跨屋盖结构与一般悬臂型结构类似，第1阶振型对风振响应的贡献最大 另有研究表明.单侧独立悬挑型大跨屋盖结构可按照准定常方法计算风振响应 比如澳洲规范、AS.NZS 1170、2，2002,基于准定常方法给出悬挑型大跨屋盖的设计风荷载.但需要注意的是。当存在另一侧看台挑篷或其他建筑物干扰时 准定常方法有可能也不适用 8，4。3.8、4、6。对于一般悬臂型结构.例如框架、塔架,烟囱等高耸结构、高度大于30m且高宽比大于1 5的高柔房屋,由于频谱比较稀疏,第一振型起到绝对的作用,此时可以仅考虑结构的第一振型、并通过下式的风振系数来表达,式中.为顺风向单位高度平均风力，kN。m。可按下式计算、为顺风向单位高度第1阶风振惯性力峰值,kN,m、对于重量沿高度无变化的等截面结构 采用下式计算 式中。ω为结构顺风向第1阶自振圆频率,g为峰值因子 取为2，5,与原规范取值2.2相比有适当提高，σq1为顺风向一阶广义位移均方根。当假定相干函数与频率无关时 σq1可按下式计算.将风振响应近似取为准静态的背景分量及窄带共振响应分量之和 则式.4 与频率有关的积分项可近似表示为，而式。4.中与频率无关的积分项乘以φ1 z μz z、后以背景分量因子表达，将式 2 式。6，代人式,1,就得到规范规定的风振系数计算式、8,4，3。共振因子R的一般计算式为 Sf为归一化风速谱 若采用Davenport建议的风速谱密度经验公式、则,利用式.7 和式.8.可得到规范的共振因子计算公式，8.4、4。1,在背景因子计算中。可采用Shiotani提出的与频率无关的竖向和水平向相干函数,湍流度沿高度的分布可按下式计算.式中α为地面粗糙度指数、对应于A,B。C和D类地貌。分别取为0,12、0。15.0。22和0,30.I10为10m高名义湍流度,对应A,B.C和D类地面粗糙度、可分别取0。12.0。14 0、23和0,39，取值比原规范有适当提高.式、6。为多重积分式。为方便使用，经过大量试算及回归分析,采用非线性最小二乘法拟合得到简化经验公式.8、4 5,拟合计算过程中，考虑了迎风面和背风面的风压相关性，同时结合工程经验乘以了0。7的折减系数、对于体型或质量沿高度变化的高耸结构 在应用公式,8。4,5、时应注意如下问题。对于进深尺寸比较均匀的构筑物、即使迎风面宽度沿高度有变化，计算结果也和按等截面计算的结果十分接近。故对这种情况仍可采用公式.8.4 5 计算背景分量因子.对于进深尺寸和宽度沿高度按线性或近似于线性变化.而重量沿高度按连续规律变化的构筑物、例如截面为正方形或三角形的高耸塔架及圆形截面的烟囱。计算结果表明。必须考虑外形的影响，对背景分量因子予以修正，本次修订在附录J中增加了顺风向风振加速度计算的内容，顺风向风振加速度计算的理论与上述风振系数计算所采用的相同，在仅考虑第一振型情况下,加速度响应峰值可按下式计算、式中，Sq1,ω,为顺风向第1阶广义位移响应功率谱，采用Davenport风速谱和Shiotani空间相关性公式。上式可表示为，为便于使用.上式中的根号项用顺风向风振加速度的脉动系数ηa表示.则可得到本规范附录J的公式。J,1。1，经计算整理得到ηa的计算用表,即本规范表J、1,2 8.4,7.结构振型系数按理应通过结构动力分析确定.为了简化、在确定风荷载时，可采用近似公式。按结构变形特点 对高耸构筑物可按弯曲型考虑,采用下述近似公式,对高层建筑 当以剪力墙的工作为主时。可按弯剪型考虑,采用下述近似公式 对高层建筑也可进一步考虑框架和剪力墙各自的弯曲和剪切刚度。根据不同的综合刚度参数λ.给出不同的振型系数,附录G对高层建筑给出前四个振型系数，它是假设框架和剪力墙均起主要作用时的情况、即取λ.3,综合刚度参数λ可按下式确定。式中。C、建筑物的剪切刚度,EIw 剪力墙的弯曲刚度、EIN、考虑墙柱轴向变形的等效刚度。Cf。框架剪切刚度、Cw.剪力墙剪切刚度。H.房屋总高、