1、例题 3-1 某高层建筑剪力墙结构,上部结构为 38层,底部 13层层高为 4米,其他各层层高为 3米,室外地面至檐口的高度为 120米,平面尺寸为 30m 40m,地下室采用筏形基础,埋置深度为 12m,如图所示。已知基本风压 ,建筑场地位于大城市郊区。已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为 。为简化计算,将建筑物沿高度划分为六个区段,每个区段为 20m,近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值。计算在风荷载作用下结构底部(一层)的剪力和筏形基础底面的弯矩。 20 0 . 4 5w k N m800kN解: ( 1)基本自振周期:根据经验公式可得 ( 2)风荷载体型系数:对
2、于矩形平面,由附录 1求得 1 0 . 0 5 0 . 0 5 3 8 1 . 9 0T n s 2 2 2 201 0 . 4 5 1 . 9 1 . 6 2w T k N s m 1 0.8s 21200 . 4 8 0 . 0 3 0 . 4 8 0 . 0 3 0 . 5 740sHL ( 3)风振系数:由条件可知地面粗糙度类别为 B,由表 3.4可查的脉动增大系数 。脉动影响系数 根据 H/B和建筑物总高度 H由表格 3.5确定,其中 B为迎风面的房屋宽度,由 H/B=3,查表 3.5,经插值求得 ;由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构,可近似采用振型计算点距室外地面
3、高度 z与房屋高度 H的比值,即 , 为第 i层标高, H为建筑总高度。由式 3.3可求得风振系数为: 1 . 5 0 2 0 . 4 7 81 1 1iizzz z zHH 1 .5 0 2 0 .4 7 8 ziHH iH( 4)风荷载计算:风荷载作用下,按式( 3.1)可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为: 按上述公式可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力见表所示。 ( ) 0 . 4 5 0 . 8 0 . 5 7 4 0 2 4 . 6 6z z z zqz 区段 突出屋面 800 6 110 0.917 2.15 1.306 69.24 1384.8 5 90 0.750 2
4、.02 1.267 63.11 1262.2 4 70 0.583 1.86 1.225 56.19 1123.8 3 50 0.417 1.67 1.179 48.55 971.0 2 30 0.250 1.42 1.126 39.43 788.6 1 10 0.083 1.00 1.060 26.14 522.8 iH iHH z z zq iF风荷载作用下各区段合力的计算 在风荷载作用下结构底部一层的剪力为: 筏形基础底面的弯矩为: 8 0 0 1 3 8 4 . 8 1 2 6 2 . 2 1 1 2 3 . 8 9 7 1 . 0 7 8 8 . 6 5 2 2 . 86 8 5 3 . 2VkN 8 0 0 1 3 2 1 3 8 4 . 8 1 2 2 1 2 6 2 . 2 1 0 2 1 1 2 3 . 8 8 29 7 1 . 0 6 2 7 8 8 . 6 4 2 5 2 2 . 8 2 26 0 0 2 6 6 . 4Mk N m