您的位置: 中国幕墙网 > 技术热点 > 新闻正文

建筑幕墙风振效应的探讨(一)

来源:广东金刚幕墙工程有限公司供稿  作者:谢子孟  日期:2006-7-18
页面功能 [字体: ] [ 打印 ] [ 投稿 ] [ 评论 ] [ 转发 ] [ 啄木鸟 ]
  [提要] 在建筑幕墙设计中对幕墙构件进行强度验算时,不应采用整体结构的风荷载计算公式。幕墙构件自身及其与主体结构连接处的风荷载内力效应,应为主体结构由于风荷载引起的振动,对于幕墙构件的支座动力输入,另加幕墙构件的直接风荷载。本文给出与规范相衔接的近似计算方法。

  [关键词]建筑幕墙
  各方面研究表明,对于风荷载的作用,即使是高柔结构,在绝大多数情况下也只需考虑基本振型。结构的风振时程本身也是一个平稳随机过程,对其结构反应的频谱特性分析可知,与主体结构本身基本振型周期及风脉动卓越周期相对应的这两个分量最高,因此可以用其中较高的一个频谱,一般即为基频,近似地计算结构反应的上限值。设主体结构在风荷载作用下,以基本频率发生简谐振动,如果取图(1)b坐标系统,则幕墙构件各点的位移及加速度可分别写成下面函数形式:

       (1)

      (2)

  式中,分别为构件下、上两点在主体结构按基频振动时的最大位移幅值,可由各层最大风振位移求得,近似地对应于结构自由振动第一振型的振动向量或振型函数中的相应数值。主体结构的风振并不是简谱振动,但上式可表达最大反应的上限值。


   对于自身尺度小、质量分布小、相对刚度大的幕墙构件,它们对于主体结构的相对位移振动,其频率与主体结构的输入频率即主体基频相比高出甚多,因此不容易发生共振;与风的脉动频率相差更远(风的卓越周期一般在4秒以上),因此幕墙构件直接的风振效应也很微弱。正如规范规定的总体高度小于30m的结构物不必考虑风振效应一样,对它们的自身强度和与主体结构连结的验算,可以认为它们是相对于主体结构的刚体而不计风振系数。即使处于较高位置的构件,风载值虽然比低处有所增高,但研究表明,反映最大瞬时风速的湍流强度值随位置增高而减小,这样脉动效应仍不大。


   在跟随主体结构前、后摆过程中,幕墙构件运动到平衡位置时速度最大,这会造成构件与气流相对速度的增加或减小;根据对一般工民建结构物的基频和振幅的常见范围的分析,上述摆引起的风压改变极小,更何况速度最大时与位移最大(内力亦最大)时不同时发生,困此不必加以考虑。


   下面求竖向简支梁构件如合金玻璃幕墙立柱的最大风振内力。设构件单位长度质量分布集度,见图(1)b,则沿竖向任一点根据d′Alembert原理,该点惯性力微分表达式:

  将式(2)代入上式,可得最大的微分惯性力的表达式为:

  也即就是惯性力的幅值沿简支梁的分布为梯形线荷载,(2)图,其中:

图(2)

门窗幕墙第一手资讯! 上中国幕墙网 news.alwindoor.com 手机访问地址 3g.alwindoor.com

上一页123下一页

此文由 中国幕墙网 www.alwindoor.com 收集整理,未经许可不得转载!
我要评论 (已有*人参与评论)
上一篇:幕墙设计中的问题及解释(三)
下一篇:建筑幕墙风振效应的探讨(二)    
【回到顶部】
  幕墙设计师是建筑设计的重要一环,幕墙是从室内空间到室外空间的过度层,是可供观赏的外表,是体现建筑设计外观,传达建筑设计理念的基础...
[正文]  [评论]

中国幕墙网版权和免责声明

版权声明: 本网站所有文章版权,归中国幕墙网和作者所共有,未经允许请勿转载。

转载要求: 转载的图片或者文件,链接请不要盗链到本站,且不准打上各自站点的水印,亦不能抹去本站水印。

隐私条款: 除非特别声明,否则文章所体现的任何观点并不代表中国幕墙网。
本站转载或引用文章若涉及版权问题请与我们联系,我们立即将其删除!

月精彩评论集锦
知识百科
月热点新闻推荐
月企业关注度排名
月产品人气值排名
客服电话:400-60-54100  传真:0832-2201099 销售值班电话:15023154960