風是空氣從氣壓大的地方向氣壓小的地方流動而形成的。氣流遇到結構物的阻塞,就會形成壓力氣幕,即風壓。在實際測量中,一般記錄的都是風速,而工程計算中通常用到的都是風壓,所以要將風速轉換成風壓。
風速的大小是一個隨機變量,不同的時間、同一次風,風速不一樣;同時風速又隨建筑所在的地貌條件、測量高度、觀測時間等因素改變而改變,所以有必要對風速作一定的規定,以便不同地區風速與風壓進行比較。在規定的地貌條件、測量高度、測量時距及規定的概率條件下確定的風速稱為基本風速,相應的風壓稱為基本風壓。
基本風壓值是對所在地區平均風強度的一個基本度量。《建筑結構荷載規范》GB 50-2001規定:基本風壓是根據當地比較空曠平坦的地面,在離地10m高度處,統 計50年一邊的10分鐘年最大平均風速所得到的最大平均風速值,按式(8-7)計算得出的風壓值。
由于實際結構的受風面積較大,體型又各不相同,風壓在其上的分布是不均勻的,所以結構上的風壓除了由最大風速決定外,還和風荷載體型系數、風壓高度變化系數有關。因此,作用在高層建筑任意高度處的風荷載標準值叭,可按下式計算
上述系數可按《建筑結構荷載規范》GB 5僅朋-2001或《高層民用建筑鋼結構技術規程>(IGJ 99→8)的有關規定采用。現行國家標準《建筑結構荷載規范》的風荷載,對一般建筑結構的重現期為50年,并規定對高層建筑采用的重現期可適當提高,對于特別重要和有特殊要求的高層建筑,重現期可取100年,基本風壓乘以系數1.1計之。
當高層建筑主體結構頂部有突出的小體型建筑(如電梯機房等)時,應計人鞭梢效應。一般可根據小體型建筑作為獨立體時的自振周期Tu與主體建筑的基本周期TI的比例,分別按下列規定處理:①當k÷刊,可假定主體建筑為等截商并沿高度延伸至小體型建筑的頂部,以此計算風振系數;②當T〉iT1時,其風振系數宜按風振理論計算。
當鄰近有高層建筑產生互相干擾時,對風荷載的影響是不容忽視的。鄰近建筑的影響是一個復雜問題,這方面的試驗資料還較少,最好的辦法是用建筑群模擬,通過邊界層風洞試驗確定。一般說來,無論鄰近有無高層建筑,高度超過200m的建筑物風荷載,應按風洞試驗確定。特別是周圍環境復雜、體型無資料可以借鑒、外形極不規則以及高度較大的越高層建筑,要特別慎重考慮鄰近高層建筑的相互影響。