风荷载计算解析

风荷载的计算哎呀，说起风荷载的计算，这可真是个技术活儿，得有那么点耐心和细心才行。

记得有一次，我接了个活儿，要给一个新建的仓库做风荷载计算。

这仓库可不小，得确保它在大风天里能稳稳当当的，别被吹跑了。

首先，得了解风荷载是个啥玩意儿。

简单来说，就是风吹在建筑物上产生的压力。

这压力可不小，尤其是那些高高大大的建筑，风一吹，那压力就更大了。

所以，计算风荷载，就是得算出这风吹在建筑上的压力有多大。

那天，我坐在电脑前，打开软件，开始输入数据。

首先得知道风速，这玩意儿得根据当地的气象数据来。

我查了查，我们这地方，最大风速能达到每秒30米。

然后，得计算建筑物的表面积，这仓库是个长方体，长宽高都得量一量，然后算出表面积。

接下来，就是计算风压了。

这得用到风压系数，这系数是根据建筑物的形状和风的方向来的。

我查了查资料，我们这仓库，风压系数大概是0.8。

然后，就是用风速乘以风压系数，再乘以建筑物的表面积，就能得到风荷载了。

但是，这还没完呢。

风荷载计算还得考虑建筑物的高度，因为风在不同高度的风速是不一样的。

我得把仓库分成几个部分，每个部分的高度不同，风速也不同，所以风荷载也不同。

这得用到风速剖面指数，这玩意儿得根据当地的气象数据来。

最后，把所有部分的风荷载加起来，就得出了整个仓库的风荷载。

这数字可不小，得确保仓库的结构能承受得住。

这整个过程，得细心，得耐心，还得有点专业知识。

不过，当我看到计算结果，知道这仓库能稳稳当当的，心里还是挺有成就感的。

毕竟，这关系到安全，可不是闹着玩的。

所以，风荷载的计算，虽然听起来挺高大上的，但其实也就是那么回事。

只要你有耐心，细心，再加上点专业知识，就能搞定。

不过，这活儿，可不是随便谁都能做的，得有点真本事才行。

风荷载计算步骤一、引言风荷载计算是工程设计中非常重要的一项内容，它涉及到建筑物、桥梁、塔吊等工程设施的稳定性和安全性。

本文将介绍风荷载计算的步骤，帮助读者了解风荷载计算的基本原理和方法。

二、确定设计风速风荷载计算的第一步是确定设计风速。

设计风速是指在设计寿命期间内，某一特定地点上的平均风速。

确定设计风速需要参考相关的气象数据和规范，考虑地理位置、地形特征、气象条件等因素，以确保计算结果的准确性。

三、选择风压系数在进行风荷载计算时，需根据建筑物或结构物的形状和尺寸选择相应的风压系数。

风压系数是指单位面积上的风压力与动压的比值。

常用的风压系数有平面、曲面、圆柱体等，根据具体情况选择合适的系数进行计算。

四、计算风荷载根据确定的设计风速和选择的风压系数，可以计算出风荷载。

风荷载是指风对建筑物或结构物表面的作用力。

根据风压系数和结构物的投影面积，可以得到单位面积上的风荷载。

根据结构物的形状和布置，将单位面积上的风荷载乘以相应的面积，即可得到整体的风荷载。

五、设计风荷载分析在计算得到整体的风荷载后，需要进行设计风荷载分析。

设计风荷载分析是指根据风荷载的大小和方向，对建筑物或结构物进行稳定性分析。

通过分析结构物的受力情况，确定结构物的抗风能力是否满足设计要求，若不满足，则需要采取相应的加固措施。

六、风荷载施加位置确定在设计风荷载分析中，还需要确定风荷载施加的位置。

不同的建筑物或结构物在受风荷载时，其受力情况会有所不同。

通过施加风荷载的位置，可以进一步分析结构物的受力分布和变形情况，为设计提供依据。

七、风荷载计算结果验证在完成风荷载计算后，还需要对计算结果进行验证。

验证的目的是确定计算结果的准确性和合理性。

可以通过对已建成的建筑物或结构物进行实测，与计算结果进行对比，以验证计算方法的正确性。

若验证结果与计算结果相符，则说明风荷载计算是可靠的。

八、风荷载计算结果应用根据风荷载计算的结果，可以进行工程设计和施工。

根据计算结果确定结构物的尺寸、材料和施工方法，以确保结构物的稳定性和安全性。

4.2风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物受的风荷载。

4.2.1单位面积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。

垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值按下式计算：式中：1.基本风压值Wo按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的最值确定的风速V0(m/s)按公式确定。

但不得小于0.3kN/m2。

对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，基本风压采用100年重现期的风压值；对风荷载是否敏感，要与高层建筑的自振特性有关，目前还没有实用的标准。

一般当房屋高度大于60米时，采用100年一遇的压。

《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）给出全国各个地方的设计基本风压。

2.风压高度变化系数μz《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D四类。

A类：指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区；B类：指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的城镇及城市郊区；C类：指有密集建筑群的城市市区；D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；风荷载高度变化系数μz计算公式A类地区=1.379(z/10)0.24B类地区= (z/10)0.32C类地区=0.616(z/10)0.44D类地区=0.318(z/10)0.6位于山峰和山坡地的高层建筑，其风压高度系数还要进行修正，可查阅《荷载规范》。

3.风载体型系数μs风荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面风力的大小。

一般取决于建筑建筑物的平面形状等。

计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中P57表4.2－2确定各个表面的风载体型系或由风洞试验确定。

几种常用结构形式的风载体型系数如下图注：“＋”代表压力；“－”代表拉力。

如何计算风荷载风指的是从高压区向低压区流动的空气，它流动的方向大部分时候是水平的。

[1] 强风具有很大的破坏力，因为它们会对建筑物表面施加压力。

这种压力的强度就是风荷载。

风的影响取决于建筑物的大小和形状。

为了设计和建造更加安全、抗风能力更强的建筑物，以及在建筑物顶部安放天线等物体，计算风荷载很有必要。

方法1用通用公式计算风荷载1 了解通用公式。

风荷载的通用公式是 F = A x P x Cd，其中 F是力或风荷载， A是物体的受力面积， P是风压，而 Cd是阻力系数。

[2] 这个公式在估算特定物体的风荷载时非常有用，但无法满足规划新建筑的建筑规范要求。

2 得出受力面积 A。

它是承受风吹的二维面面积。

[3] 为了进行全面分析，你得对建筑物的每个面各做一次计算。

比如，如果建筑物西侧面的面积为20m2，那就把这个值代入公式中的 A，来计算西侧面的风荷载。

计算面积的公式取决于面的形状。

计算平坦壁面的面积时，可以使用公式面积 = 长 x 高。

公式面积 = 直径 x 高度可以算出圆柱面面积的近似值。

使用国际单位计算时，面积 A应该使用平方米（m2）作为单位。

使用英制单位计算时，面积 A应该使用平方英尺（ft2）作为单位。

3 计算风压。

使用英制单位（磅/平方英尺）时，风压P的简单公式为P =0.00256V^{2}，其中 V是风速，单位为英里/小时（mph）。

[4] 而使用国际单位（牛/平方米）时，公式会变成P = 0.613V^{2}，其中 V的单位是米/秒。

[5]这个公式是基于美国土木工程师协会的规范。

系数0.00256是根据空气密度和重力加速度的典型值计算得出的。

[6]工程师会考虑周围地形和建筑类型等因素，使用更精确的公式。

你可以在ASCE规范7-05中查找公式，或使用下文的UBC公式。

如果你不确定风速是多少，可以查询美国电子工业协会（EIA）标准或其他相关标准，找到你们当地的最高风速。

比如，美国大部分地区都是A级区，最大风速为86.6 mph，但沿海地区可能位于B级区或C级区，前者的最大风速为100 mph，后者为111.8 mph。

欢迎共阅1 风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。

1.1 单位面积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。

垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值（KN/m2）按下式计算：1.1.1基本风压按当地空旷平坦地面上50年一遇按公式 其中的单位为，kN/m 2。

也可以用公式1.1.2 风压高度变化系数风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。

规范以粗糙度类别场地确定之后上式前两项为常数，于是计算时变成下式：1.1.3风荷载体形系数1）单体风压体形系数（1）圆形平面；（2）正多边形及截角三角平面，n为多边形边数；（3）高宽比的矩形、方形、十字形平面；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比，长宽比的矩形、鼓形平面（5）未述事项详见相应规范。

23檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，不宜小于1.1.4米且高宽比的房屋，以及自振周期虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。

且可忽略扭转的结构在高度处的风振系数○1g为○2R为脉动风荷载的共振分量因子，计算方法如下：为结构阻尼比，对钢筋混凝土及砌体结构可取；为地面粗糙修正系数，取值如下：为结构第一阶自振频率（Hz）；高层建筑的基本自振周期可以由结构动力学计算确定，对于较规则的高层建筑也可采用），B为房屋宽度（m）。

○3对于体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑，、为系数，按下表取值：为结构第一阶振型系数，可由结构动力学确定，对于迎风面宽度较大的高层建筑，当剪力墙和框架均其主要作用时，振型系数查下表，其中H为结构总高度，结构总高度小于等于梯度风高度。

为脉动风荷载水平、竖直方向相关系数，分别按下式计算:B。

1 风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。

1.1 单位面积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。

垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ωk （KN/m ²）按下式计算：ωk =βz μs μz ω0风荷载标准值（kN/m 2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压1.1.1 基本风压ω0按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。

按公式 ω0=12ρv 02确定数值大小，但不得小于0.3kN/m 2，其中ρ的单位为t/m ³，ω0单位为kN/m 2。

也可以用公式ω0=11600v 02计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。

1.1.2 风压高度变化系数μZ风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。

规范以B 类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。

μZX=(H tB 10)2αB (10H tX )2αX (Z 10)2αXμZA =1.248(Z 10)0.24μZB =1.000(Z )0.30μZC =0.544(Z 10)0.44μZD =0.262(Z 10)0.601.1.3 风荷载体形系数μS1）单体风压体形系数（1）圆形平面μS =0.8；（2）正多边形及截角三角平面μS=0.8+√n，n为多边形边数；（3）高宽比HB≤4的矩形、方形、十字形平面μS=1.3；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比HB >4的十字形、高宽比HB>4，长宽比LB≤1.5的矩形、鼓形平面μS=1.4；（5）未述事项详见相应规范。

第二部分 风荷载计算一：风荷载作用下框架的弯矩计算（1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅ 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w =该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。

（2）确定各系数数值因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.81.375 1.514.4HB==<，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。

该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载规范》第3.7查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。

（3）计算各楼层标高处的风荷载z 。

攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=⋅⋅⋅得沿房屋高度分布风荷载标准值。

7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=⨯=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可得各楼层标高处的()q z 见表。

其中1()q z 为迎风面，2()q z 背风面。

风正压力计算：7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 风负压力计算：7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯=2. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= 1. 2() 2.88 2.880.00 1.300.740.50.000/z s z q z KN m βμμ==⨯⨯⨯⨯= （4）将分布风荷载转化为节点荷载第六层：即屋面处的集中荷载6F 要考虑女儿墙的影响6 2.306 2.216 3.3 2.370 2.306 1.441 1.385 3.3 1.441 1.4800.5[() 2.306]10.5[() 1.441]19.92222222F KN ++++=+⨯+⨯++⨯+⨯= 第五层的集中荷载5F 的计算过程5 2.216 2.216 2.306 2.216 1.441 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.312.002222F KN ++++=+⨯+++⨯=4 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=3 2.216 2.216 2.16 2.216 1.385 1.385 1.385 1.3850.5[] 3.30.5[(] 3.311.882222F KN ++++=+⨯+++⨯=第二层，要考虑层高的不同： 2 3.3 4.252.216 1.385()13.5922F KN =+⨯+= 10.00F KN =等效节点集中等荷载（单位：KN ）二．柱侧移刚度及剪力的计算（212hi D c=）见下表 三：各层柱反弯点和弯矩的确定（见下表）根据该多层办公楼总层数m ,该柱所在层n ，梁柱线刚度比K ，查表得到标准反弯点系数0y ；根据上下横梁线刚度比值i 查表得到修正值1y ，根据上下层高度变化查表得到修正值2y 3y ；各层反弯点高度0123()yh y y y y h =+++。

风荷载标准值的计算风荷载是指风对建筑物或结构物所产生的荷载，是建筑设计中十分重要的一个参数。

在建筑物的设计过程中，需要对风荷载进行准确的计算，以保证建筑物的结构安全性和稳定性。

本文将介绍风荷载标准值的计算方法，以便于工程师和设计师在实际工作中能够准确计算风荷载，确保建筑物的安全性。

首先，风荷载的计算需要考虑建筑物所在地的风速等级。

根据国家相关标准，我国将风速分为12级，分别对应不同的风速范围。

在进行风荷载计算时，需要先确定建筑物所在地的风速等级，然后根据相应的风速等级确定基本风压。

其次，风荷载的计算还需要考虑建筑物的结构形式和高度。

不同形式和高度的建筑物所受到的风荷载也会有所不同。

一般来说，建筑物的结构形式和高度越复杂、越高，所受到的风荷载也会越大。

因此，在进行风荷载计算时，需要根据建筑物的具体结构形式和高度进行修正计算，以得到准确的风荷载数值。

此外，风荷载的计算还需要考虑建筑物的地理位置和周围环境。

不同地理位置和周围环境的建筑物所受到的风荷载也会有所不同。

例如，建筑物所在地的地形、周围建筑物的影响等都会对风荷载产生影响。

因此，在进行风荷载计算时，需要综合考虑建筑物所在地的地理位置和周围环境的影响，以得到准确的风荷载数值。

最后，风荷载的计算还需要考虑建筑物的使用功能和重要等级。

不同使用功能和重要等级的建筑物所需承受的风荷载也会有所不同。

例如，住宅建筑和工业建筑所需承受的风荷载是不同的。

因此，在进行风荷载计算时，需要根据建筑物的具体使用功能和重要等级进行修正计算，以得到准确的风荷载数值。

综上所述，风荷载的计算涉及多个因素，需要综合考虑多个方面的影响因素，以得到准确的风荷载数值。

只有在风荷载计算准确的基础上，才能保证建筑物的结构安全性和稳定性，为建筑设计提供可靠的依据。

希望本文所介绍的风荷载计算方法能够对工程师和设计师在实际工作中有所帮助，确保建筑物的安全性和稳定性。

浅谈如何计算风载荷高层建筑结构除了抵抗竖向荷载之外，风载荷和地震作用往往是结构设计的主要形成因素。

它们主要是水平荷载。

风作用出现的概率较大，而地震作用时偶然不经常的水平和竖向荷载，大风作用的时间较长，空气流动形成的风速到建筑物时，就在建筑物表面产生压力和吸力，这种风力作用称为风荷载。

随着建筑物高度的增高，风荷载的影响越来越大。

一、风载荷标准值和基本风压：《建筑结构荷载规范》GB50009-2010 8.1.1条：垂直于建筑物表层上的风载荷标准值，应按下列规定确定：1.计算主要受理结构时，应按下式计算：WK=βzusuzw0 W0-风载荷标准值，βZ-高度Z处的风振系数，US-风载荷体型系数，UZ-风压高度变化系数。

2.计算维护结构时，应按下式计算：WK=βgzUSUZW0，βgz=高度Z处的阵风系数，US-风载荷局部体型系数，基本风压是指风载荷的基准压力，一般按当地空旷平坦地层上10m高度处10min平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确，承载力设计时应按基本风压的 1.1倍采用。

但围护值不乘系数。

二、风载荷体型系数Us：确定风载荷的体型系数Us是一个比较复杂的问题，它不但与建筑的平面外形，高宽比，风向与变风墙面所成的角度有关，而且还与建筑物的变层处理，周围建筑物密集程度及其高低有关。

当风流经建筑物时，对建筑物不同部位会产生不同的效果，即产生压力和吸力。

空气流动产生的涡流，对建筑物局部则会产生较大的压力和吸力。

通过对某建筑物的实测结果从中可以大致得出如下规律：○1整个迎风层上均受压力，其值中部最大，向两侧逐渐减小。

沿高度方向风压的变化很小，在整个建筑物高度的1/2-2/3处稍大，风压分布近似于矩形。

○2整个背风层上还受吸力，两侧大，中部略小，其平均值約为迎风面风压平均值的75%左右。

沿高度方向，风压的变化也很小，更近似于矩形分布。

○3整个侧面，在正面风力作用下，全部受吸力，约为迎风面风压的80%左右。

3.1.3 风荷载建筑物受到的风荷载作用大小,与建筑物所处的地理位置、建筑物的形状和高度等多种因素有关,具体计算按照荷载规范第7章执行;1、风荷载标准值计算垂直于建筑物主体结构表面上的风荷载标准值W K ,按照公式3.1-2计算：βz ——高度Z 处的风振系数,主要是考虑风作用的不规则性,按照荷载规范7.4要求取值;多层建筑,建筑物高度＜30m,风振系数近似取１; 1风荷载体型系数µS风荷载体型系数,不但与建筑物的平面外形、高宽比、风向与受风墙面所成的角度有关,而且还与建筑物的立面处理、周围建筑物的密集程度和高低等因素有关,一般按照荷载规表3.1.10 建筑物体型系数取值表注1：当计算重要且复杂的建筑物、及需要更细致地进行风荷载作用计算的建筑物,风荷载体型系数可按照高层规程中附录A 采用、或由风洞试验确定;注4：当多栋或群集的建筑物相互间距离较近时,宜考虑风力相互干扰的群体作用效应;一般可将单体建筑的体型系数乘以相互干扰增大系数,该系数可参考类似条件的试验资料确定,必要时宜通过风洞试验确定;W W z s z k μμβ=)21.3(-注3：檐口、雨蓬、遮阳板、阳台等水平构件,计算局部上浮风荷载作用时,体型系数不宜小于2.0;注4：验算表面围护结构及其连接的强度时,应按照荷载规范7.3.3规定,采用局部风压力体型系数;2风压高度变化系数µz设置风压高度变化系数,主要是考虑建筑物随着高度的增加风荷载的增大作用;对于位于平坦或稍有起伏地形上的建筑物,其风压高度变化系数应根据场地粗糙程度按荷载规范7.2要求选用,表3.1.11中列出了常用风压高度变化系数的取值要求;表3.1.11 风压高度变化系数关于地面粗糙程度的分类：A 类：近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B 类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C 类：有密集建筑群的城市市区；D 类：有密集建筑群和且房屋较高的城市市区; 3基本风压值W 0基本风压值W 0,单位kN/m 2,以当地比较空旷平坦场地上离地10m 高、统计所得50年一遇10分钟平均最大风速为标准确定的风压值,各地的基本风压可按照荷载规范附录D 中的全国基本风压分布图查用,表3.1.12为浙江省主要城镇基本风压取值参考表;2、基本风压的取值年限荷载规范在附录D 中分别给出了n=10年、n=50年、n=100年一遇的基本风压标准值,工程设计中根据建筑物的使用性质与功能要求,一般按照下列方法选用风压标准值的取值年限：① 临时性建筑物：取n=10年一遇的基本风压标准值；② 一般的工业与民用建筑物：取n=50年一遇的基本风压标准值；③ 特别重要的建筑物、或对风压作用比较敏感的建筑物建筑物高度大于60m ：取表3.1.12 浙江省主要城镇基本风压kN/m 2取值参考表n=100年一遇的基本风压标准值；在没有100年一遇基本风压标准值的地区,可近似将50年一遇的基本风压值标准值乘以1.1经验系数以后采用;3、关于风荷载作用的方向问题建筑物受到的风荷载作用来自各个方向,风荷载的主要作用方向与建筑物所在地的风玫瑰图方向一致全国主要城市风玫瑰图,可以查相应的建筑设计资料;工程设计中,一般按照风荷载作用的最大值,来计算建筑物受到的风荷载作用效应;对于抗侧力构件相互垂直布置的建筑物：一般按照两个相互垂直的主轴方向来考虑风荷载的作用效应,详图3.1.3a所示;图3.1.3a 抗侧力构件垂直布置示意图图3.1.3b 抗侧力构件多向布置示意图对于抗侧力构件多向布置的建筑物：一般按照抗侧力构件布置方向,沿着相互垂直的主轴方向次依考虑风荷载的作用效应,详图3.1.3b所示;注意：同一方向,左风荷载作用效应和右风荷载作用效应要分别进行计算;4、风洞试验高层规程3.2.8明确,对于特别重要的建筑物、特别不规则的建筑物,风荷载标准值计算公式3.1-2中的相关计算参数有必要通过风洞试验来确定,以便较精确地计算建筑物受到的风荷载作用效应,确保建筑结构的抗风能力;一般建筑物高度大于200m 、或建筑物高度大于150m 但存在下列情况之一时,宜采用风洞试验来确定建筑物的风荷载作用参数;① 平面形状不规则,立面形状复杂； ② 立面开洞或连体建筑；③ 规范或规程中没有给出体型系数的建筑物； ④ 周围地形或环境较复杂;风洞试验通常由有试验能力和试验资质的高等院校、科研院所完成,按照一定比例制作的建筑物模型置于人工模拟的风环境中,模型上不同部位埋设一定数量的电子测压孔,通过压力传感器输出电流信号、通过数据采集仪自动扫描记录并转为相关的数字信号,再经过一系列的计算机数据处理、模拟分析,可以得到建筑物受到的平均风压力和波动风压力值,供设计采用;多层建筑物,房屋高度小,风荷载作用影响较小,一般不做风洞试验; 5、梯度风基本风压与风速有关,一般风速由地面为零沿高度方向按照曲线逐渐增大,直至距离地面某一高度处达到最大值,上层风速度受地面影响较小,风速较为稳定;不同的地表面粗糙度使风速沿高度增加的梯度速率不同,详图3.1.4所示,风速变化的这种规律,称为梯度风;图3.1.4 风速随高度变化示意图6、特殊情况下基本风压的取值① 当重现期为任意年限R 时,相应风压值可按照公式3.1-2a 进行近似计算：式中：X R ——重现期为R 年的风压值kN ／m 2；X 10——重现期为10年的风压值kN ／m 2；X 100——重现期为100年的风压值kN ／m 2; ② 当城市或建设地点的基本风压值在“全国基本风压分布图”上没有给出时,可根据附近地区规定的基本风压或长期观测资料,通过气象或地形条件的对比分析确定;在分析当地的年最大风速时,往往会遇到其实测风速的条件不符合基本风压规定的标准)21.3(a -)110ln ln )((1010010--+=RX X X X R条件,因而必须将实测的风速资料换算为标准条件的风速资料,然后再进行分析;情形一：当实测风速的位置不是l0m 高度时,标准条件风速的换算原则上应由气象台站根据不同高度风速的对比观测资料,并考虑风速大小的影响,给出非标准高度风速的换算系数,以确定标准条件高度的风速资料;当缺乏相应的观测资料时,可近似按照公式3.1-2b 进行换算：式中：ν——标准条件下l0m 高度处、时距为10分钟的平均风速值m ／s ；νz ——非标准条件下z 高度m 处、时距为10分钟的平均风速值m ／s ； α——实测风速高度换算系数,可根据设计手册,近似按表3.1.13取值;表3.1.13 实测风速高度换算系数参考表情形二：当最大风速资料不是时距10分钟的平均风速时,标准条件风速的换算虽然世界上不少国家采用基本风压标准值中的风速基本数据为10分钟时距的平均风速,但也有一些国家不是这样;因此对某些国外工程需要按照我国规范设计时,或国内工程需要与国外某些设计资料进行对比时,会遇到非标准时距最大风速的换算问题;实际上时距10分钟的平均风速与其它非标准时距的平均风速的比值是不确定的,表3.1.14给出了非标准时距平均风速与时距10分钟平均风速的换算系数,必要时可按照公式3.1-2c 做近似换算：式中：ν——时距为10分钟的平均风速值m ／s ；νt ——时距为t 分钟的平均风速值m ／s ；β——换算系数,可根据设计手册,近似按表3.1.14取用;表3.1.14 不同时距与10分钟时距风速换算系数参考表情形三：当已知风速重现期为T 年时,标准条件风压的换算当已知10分钟时距平均风速最大值的重现期为T 年时,其基本风压与重现期为50年的基本风压的关系,可按照公式3.1-2d 进行简单换算：式中：W 0——重现期为50年的基本风压值kN ／m 2；W ——重现期为T 年的基本风压值kN ／m 2；γ——换算系数,可根据设计手册,近似按表3.1.15取用;表3.1.15 不同重现期与重现期为50年的基本风压的换算系数参考表③ 山区的基本风压zv v α=β/t v v =γ/0W W =)21.3(b -)21.3(c -)21.3(d -山区的基本风压应通过调查后确定,如无实际资料,可按照当地邻近空旷平坦地面的基本风压值,乘以一放大系数后采用;任何情况下,山区的基本风压值不得小于0.3kN/m 2;7、围护结构的风荷载计算计算围护结构上作用的风荷载值,必须考虑阵风的影响,按照公式3.1-2e 进行：W K ——风荷载标准值,单位kN/m 2；W 0——基本风压值,单位kN/m 2,取值要求同前；βgz ——高度Z 处的阵风系数,按照荷载规范7.5要求取值；µS ——风荷载体型系数,按照荷载规范7.3.3要求取值;对于檐沟、雨蓬、遮阳板等突出构件,风力作用垂直向上,风荷载体型系数为2；µz ——风压高度变化系数,取值要求同前; 8、玻璃幕墙的风荷载计算玻璃幕墙作为围护结构的一种表现形式,在民用建筑中应用较多,其抗风设计必须满足围护结构风荷载标准值的计算要求;由于玻璃幕墙单块受荷面积较小,根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-96规定,垂直于玻璃幕墙表面上的风荷载标准值,可近似按照公式3.1-2f 计算：公式中有关高度变化系数µz 、基本风压W 0的计算取值要求同前,对于体型系数µS 的取值要求如下：竖直幕墙外表面按照±1.5取用；斜玻璃幕墙可根据实际情况按照荷载规范要求取用；当建筑物进行了风洞试验时,直接根据风洞试验结果确定;任何情况下,设计玻璃幕墙用风荷载标准值W k 不得小于1.0kN/m 2;0W W z s gz K μμβ=025.2W W z s K μμ=)21.3(f -)21.3(e -。

风荷载计算公式及符号含义
风荷载计算的公式可以根据不同的情况而有所不同，以下是常见的两个公式及符号含义：
1. 低层建筑风荷载计算公式：
F = 0.613 × C_f × A × V_max^2
其中，
F为风荷载（单位为N/m^2或Pa）；
C_f为风压系数；
A为被风作用面积（单位为m^2）；
V_max为设计风速（单位为m/s）。

2. 高层建筑风荷载计算公式（按国家标准GB 50009-2012）：
F = qz × Ce × Cg × A × V^2
其中，
F为风荷载（单位为N/m^2或Pa）；
qz为高度变化系数；
Ce为暴风区基准风压系数；
Cg为结构高度系数；
A为结构投影面积（单位为m^2）；
V为设计基本风速（单位为m/s）。

在这些公式中，符号的含义如下：
- C_f或Ce为风压系数，是根据建筑结构和环境条件来确定的参数，用于衡量建筑所受风力的大小；
- A为被风作用面积或结构投影面积，表示建筑物横截面在垂直方向上所受的风力面积；
- V_max或V为设计风速或设计基本风速，是参考当地的气象数据和规范要求确定的；
- qz为高度变化系数，它是表示建筑高度变化对风荷载的影响；- Cg为结构高度系数，是考虑建筑物高度和形状对风力的影响；- F表示风荷载的大小，单位为N/m^2或Pa，表示单位面积上
所受的力量。

1 风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。

1.1 单位面积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。

垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ωk （KN/m ²）按下式计算：ωk =βz μs μz ω0风荷载标准值（kN/m 2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压1.1.1 基本风压ω0按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v 0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。

按公式 ω0=12ρv 02 确定数值大小，但不得小于0.3kN/m 2，其中ρ的单位为t/m ³，ω0单位为kN/m 2。

也可以用公式ω0=11600v 02计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。

1.1.2 风压高度变化系数ωω风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。

规以B 类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。

ωωω=(ωωω)2ωω(10ωω)2ωω(ω)2ωωωωω=1.248(ω10)0.24ωωω=1.000(ω10)0.30ωωω=0.544(ω)0.44ωωω=0.262(ω10)0.601.1.3 风荷载体形系数ωω1）单体风压体形系数（1）圆形平面ωω=0.8；（2）正多边形及截角三角平面ωω=0.8+√ω，n 为多边形边数；（3）高宽比ωω≤4的矩形、方形、十字形平面ωω=1.3；（4）V 形、Y 形、L 形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比ωω>4的十字形、高宽比ωω>4，长宽比ωω≤1.5的矩形、鼓形平面ωω=1.4；（5）未述事项详见相应规。

3.风荷载(wind load)1)《规范》规定的一般情况垂直于建筑物表面上的风荷载标准值：Wx=βHsHzWg其中，w,——风荷载标准值，单位为kN/m²。

w,——基本风压，单位为kN/m²。

β,——高度z处的风振系数。

μ——风荷载体型系数。

μz——风压高度变化系数，由教材表10—4查得。

表7.2.1 风压高度变化系数料高地面或海平面高度(m)地面租粉度类别A B C ()5 10 15 20 30 40 50 60 70 S) 90 100 150 200 250 300 350 400 2450 1.171.381.521.631.801.922.032.122.202.272.342.482.642.832.993.123.123.123.121.001.001.141.251.421.561.671.771.801.952.022.092.382.612.80)2.973.123.123.120.740.740.740.841.001.131.251.351.451.541.621.702.032.34)2.542.752.943.123.120.620.620.620.620.620.7300.840.931.021.111.191.271.611.922.192.452.6%2.913.12表7.3.1风荷载体型系数项次类别体型及体型系数p.1封闭式落地双坡屋面α0°30°≥60°中间值按插入法计算2封闭式双坡屋面≤15°30°≥60°Hs-0.6+0.8中间值按插入法计算2)单层厂房的风荷载(1)不考虑风振系数，取β。

=1(2)屋盖顶面斜坡部分的风荷载计算，要将垂直屋面表面的荷载投影到水平面上。

(3)均按檐口、柱顶离室外地面距离作为计算高度z 3 ) 排架中风荷载的计算(1)排架上的风荷载类型A.柱顶以下墙面：按均布风荷载考虑kN/mB.柱顶至屋脊间屋盖部分：仍取为均布的，其对排架的作用则按作用在柱顶的水平集中风荷载W 考虑严0.58-0.75.-山工8.0+A。

风荷载计算公式：ωk=βz×μs×μz×ω0。

风荷载（windload）空气流动对工程结构所产生的压力。

其大小与风速的平方成正比，即式中ρ为空气质量密度，va和vb分别为风法结构表面前与结构表面后的风速。

物理学上的压力，是指发生在两个物体的接触表面的作用力，或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力，或者是液体对于固体表面的垂直作用力。

（物体间由于相互挤压而垂直作用在物体表面上的力，叫作压力。

）例如足球对地面的力，物体对斜面的力，手对墙壁的力等。

习惯上，在力学和多数工程学科中，“压力”一词与物理学中的压强同义。

风荷载计算解析4.2风荷载当空⽓的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表⾯形成压⼒或吸⼒，这些压⼒或吸⼒即为建筑所受的风荷载。

4.2.1单位⾯积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的⼤⼩与建筑地点的地貌、离地⾯或海平⾯⾼度、风的性质、风速、风向以⾼层建筑结构⾃振特性、体型、平⾯尺⼨、表⾯状况等因素有关。

按下式计算：垂直作⽤于建筑物表⾯单位⾯积上的风荷载标准值式中：Wo1.基本风压值按当地空旷平坦地⾯上10⽶⾼度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年⼀遇的按公式确定。

但不得⼩于0.3kN/m2。

值确定的风速V0(m/s)对于特别重要或对风荷载⽐较敏感的⾼层建筑，基本风压采⽤100年重现期的风压值；对风荷载是否敏感主要与⾼层建筑的⾃振特性有关，⽬前还没有实⽤的标准。

⼀般当房屋⾼度⼤于60⽶时，采⽤100年⼀风压。

《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）给出全国各个地⽅的设计基本风压。

2.风压⾼度变化系数µz《荷载规范》把地⾯粗糙度分为A、B、C、D四类。

A类：指近海海⾯、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区；B类：指⽥野、乡村、丛林、丘陵及房屋⽐较稀疏的城镇及城市郊区；C类：指有密集建筑群的城市市区；D类：指有密集建筑群且房屋较⾼的城市市区；风荷载⾼度变化系数µz地⾯粗糙类别DBCA⾼度（m)1.17 1.00 0.74 0.62 51.38 1.00 10 0.74 0.621.52 1.14 15 0.74 0.62 计算公式0.24 =1.379(z/10)A类地区1.63 1.25 0.84 0.62 200.32 = (z/10)B类地区1.80 30 1.42 1.00 0.62)0.44 =0.616(z/1040 C1.92 1.56 1.13 0.73 类地区0.6 =0.318(z/10)1.25 2.03 1.67 50 0.84 D类地区0.93 1.35 2.12 60 1.771.022.20 70 1.86 1.451.11 1.95 1.542.27 801.19 1.622.02902.341.27 1002.40 2.091.701.612.03 2.382.64 1501.92 2002.612.30 2.832.19 2.802.99 2502.542.453.12 3002.972.752.68 3502.943.123.122.913.123.12 4003.123.123.123.12 3.12 450位于⼭峰和⼭坡地的⾼层建筑，其风压⾼度系数还要进⾏修正，可查阅《荷载规范》。

开题报告风荷载计算开题报告风荷载计算一、引言风荷载计算是结构工程中的重要环节，它对于建筑物的安全性和稳定性具有至关重要的影响。

本文将从风荷载计算的背景和重要性入手，介绍风荷载计算的基本原理和方法，并探讨其在实际工程中的应用。

二、风荷载计算的背景和重要性风是大气运动的一种形式，其对建筑物的荷载作用是不可忽视的。

风荷载计算是为了评估建筑物在风力作用下的稳定性和安全性，以确定结构的合理设计参数。

在建筑物的设计过程中，准确计算风荷载是确保结构安全的基础。

三、风荷载计算的基本原理风荷载计算的基本原理是基于流体力学和结构力学的理论基础。

风荷载的计算主要涉及到风速、风向、结构形状、建筑物高度等因素。

常用的风荷载计算方法有静力法、动力法和风洞试验法。

静力法适用于简单结构，动力法适用于高层建筑和桥梁等复杂结构，而风洞试验法则是验证计算结果的重要手段。

四、风荷载计算的方法和步骤风荷载计算的方法和步骤主要包括以下几个方面：1. 确定设计基本风速：根据地理位置、气象数据和设计标准，确定设计基本风速。

设计基本风速是计算风荷载的基础，需要根据实际情况进行合理估计。

2. 确定设计风压系数：设计风压系数是指建筑物在不同方向上所受到的风压力与设计基本风速之间的关系。

根据建筑物的形状和风向等因素，确定相应的设计风压系数。

3. 计算风荷载：根据设计基本风速和设计风压系数，计算建筑物在不同方向上所受到的风荷载。

需要考虑建筑物的高度、形状、结构类型等因素。

4. 结构响应分析：根据风荷载计算结果，进行结构响应分析，评估结构的稳定性和安全性。

可以采用有限元分析等方法进行结构响应的计算和评估。

五、风荷载计算的应用风荷载计算在实际工程中有着广泛的应用。

它对于建筑物、桥梁、高塔等结构的设计和施工具有重要意义。

在建筑物的设计过程中，风荷载计算可以帮助工程师确定合理的结构参数，确保建筑物的安全性和稳定性。

在桥梁和高塔的设计中，风荷载计算可以帮助工程师评估结构的抗风性能，减少结构的振动和疲劳破坏。

1风荷载当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。

1.1单位面积上的风荷载标准值建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。

垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值（KN/m²）按下式计算：风荷载标准值（kN/m2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压1.1.1基本风压按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。

按公式确定数值大小，但不得小于0.3kN/m2，其中的单位为t/m³，单位为kN/m2。

也可以用公式计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。

1.1.2风压高度变化系数风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。

规范以B类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。

粗糙度类别 A B C D30.12 0.15 0.22 0.31.1.3风荷载体形系数1）单体风压体形系数（1）圆形平面；（2）正多边形及截角三角平面，n为多边形边数；（3）高宽比的矩形、方形、十字形平面；（4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比，长宽比的矩形、鼓形平面；（5）未述事项详见相应规范。

2）群体风压体形系数详见规范规程。

3）局部风压体形系数檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，不宜小于 2.0。

未述事项详见相应规范规程。

1.1.4风振系数对于高度H大于30米且高宽比的房屋，以及自振周期的各种高耸结构都应该考虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。

（对于高度H大于30米、高宽比且可忽略扭转的高层建筑，均可只考虑第一振型的影响。