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