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高層建筑幕墻構(gòu)件風(fēng)振效應(yīng)的探討

來源:中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)  作者:謝子孟  日期:2006-4-10
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張明罡
    對(duì)于尺度相對(duì)較大,剛度較小的構(gòu)件,如較高的金屬板女兒墻、屋面廣告牌、單層索網(wǎng)等,也可以采用動(dòng)力學(xué)的方法,將構(gòu)件分布慣性力作為動(dòng)力干擾荷載,按主體結(jié)構(gòu)基頻求其受迫振動(dòng)的穩(wěn)態(tài)最大動(dòng)力反應(yīng),再迭加直接風(fēng)荷載。當(dāng)幕墻構(gòu)件有較大質(zhì)量、較大尺度,足以影響主體動(dòng)力特性時(shí),則應(yīng)用總體結(jié)構(gòu)的多振形分析方法,這里不再贅述。

    三、算例
    某建筑為十二層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),全高為43.50m,頂層為鋁合金玻璃幕墻,立柱間距1200mm,每米長(zhǎng)度豎向質(zhì)量分布集度為60kg/m。總體結(jié)構(gòu)以電算分析,得知基本振型周期為T=1.08s。基本風(fēng)壓為0.35kN/m,地面粗糙度類別為B。主體結(jié)構(gòu)風(fēng)載位移:第十二層樓面最大風(fēng)載位移為36.90mm,其中靜風(fēng)載位移(取風(fēng)振系數(shù)為1)為
23.93mm,則風(fēng)振振幅為12.97mm,屋頂屋面最大位移為40.01mm,其中靜位移為24.68mm,則風(fēng)振振幅為15.33mm。按規(guī)范幕墻大面處體型系數(shù)μ8=1.2,風(fēng)壓高度變化系數(shù)按線性差值計(jì)算μ8=1.60。


    在本算例中,幕墻構(gòu)件來自風(fēng)載動(dòng)力效應(yīng)的內(nèi)力約占全部風(fēng)載內(nèi)力的2%。在高層建筑中,當(dāng)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009一2001)規(guī)定其風(fēng)荷載取值為:


    規(guī)范忽略了主體結(jié)構(gòu)由于風(fēng)荷載引起的振動(dòng)對(duì)于幕墻構(gòu)件的支座動(dòng)力輸人產(chǎn)生的效應(yīng),這對(duì)于自身質(zhì)量比較輕的幕墻構(gòu)件來說,既能滿足計(jì)算精度要求,同時(shí)也能大大簡(jiǎn)化計(jì)算過程。

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