荷载与结构设计方法作业二(风荷载参考答案).docVIP

风荷载作业 1. 已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑，平面沿高度保持不变。H=100m，B=33m，地面粗糙度为A类，基本风压W0=0.44kN/m2。结构的基本自振周期T1=2.5s。求风产生的建筑底部弯矩。(注：为简化计算，将建筑沿高度划分为5个计算区段，每个区段20m高，取其中点位置的风荷载值作为该区段的平均风载值) 解：(1）体型系数(s=1.3 (2)风压高度变化系数(z 在各区段中点高度处的风压高度变化系数值分别： (z（10）=1.38；(z（30）=1.80；(z（50）=2.03；(z(70）=2.20；(z(90）=2.34 (3)风振系数(①第一振型函数(1(z)； ；②脉动影响系数(H/B=3，(=0.49③脉动增大系数(W0T12=1.38(0.44(2.52=3.795 查表得：(=2.2795④风振系数((z)各区段中点高度处，风振系数((10)=1.130；((30)=1.217；((50)=1.292；((70)=1.355；((90)=1.425 （4）计算各区段中点处的风压标准值 Wk（z）=(z(s(zW0Wk（10）=0.8916；Wk（30）=1.2532；Wk（50）=1.5000；Wk（70）=1.7056；Wk（90）=1.9071 (5) 风产生的建筑底部弯矩Mk Mk=(0.8916(10+1.2532(30+1.5000(50+1.7056(70+1.9071(90) (20(33=272272.5kN.m 2. 钢筋混凝土烟囱H=100m，顶端直径为5m，底部直径为10m，顶端壁厚0.2m，底部壁厚0.4m。基本频率f1=1Hz，阻尼比=0.05。地貌粗糙度指数(?=0.15，空气密度(?=1.2kg/m3。10m高处基本风速v0=25m/s。问烟囱是否发生横风向共振，并求烟囱顶端横风向的最大位移。 解：（1）横向风振判别 烟囱顶点风速 烟囱顶点共振风速 St—斯脱罗哈数 fs=f1 雷诺数Re=6900(Vcr(D=69000(16.67(5=5.75(1063.5(106 属跨临界范围，故横风向发生共振。 （2）锁住区域的确定 ①临界风速起始点高度H1 迭代法H1=m ②风速大于结构共振风速1.3倍时的高度H2 迭代法H2=m (3)求烟囱顶点横风向最大位移 ①为简化计算，近似取 ②烟囱内径与高度关系③任意高度烟囱截面面积与高度关系则任意高度烟囱质量分布为： ④计算烟囱横风向顶点位移3. 在某大城市中心有一钢筋混凝土框架——核心筒结构的大楼(图1)，外形和质量沿房屋高度方向均基本呈均匀分布。房屋总高H=120m，通过动力特性分析，已知T1=2.80s，房屋的平面L(B=40m(30m，该市基本风压为0.6kN/m2。试计算该楼迎风面顶点(H=120m)处的风荷载标准值。 图1 解: (1)风压高度变化系数(z 地面粗糙度为C类，H=120m处风压高度变化系数(z=0.616（z/10）0.44=1.84 (2)风荷载体型系数(s 迎风面风荷载体型系数(s=0.8 (3)风振系数(z 0.62W0T12=0.62(0.6(2.82=2.92 查表得：脉动增大系数(=1.59 H/B=120/40=3， 查表得：脉动影响系数(=0.49 振型系数 (4)风荷载标准值Wk Wk=(z(s(zW0=1.42(0.8(1.84(0.6=1.254kN/m2is also called, to the Organization and his comrades farewell, King of Japanese as a repeat, he moved to Shanghai, Japan Court, killed in Nanjing puppet after prison.Wang Huapeng fullness alias King in prison, sacrificed at the age of 25. Was in August is also called, to the Organization and his comrades farewell, King of Japanese as a repeat, he moved to Shanghai, Japan Court, killed in Nanjing puppet after prison.Wang Huapeng fullness alias King in prison, sacrificed at the age of 25. Was in August3is also called, to the Organiz