高層框剪結構抗風設計研究

趙志坤

（唐鋼國際工程技術有限公司，河北 唐山063000）

1 高層建筑結構在風荷載作用下的破壞形式

風荷載對高層建筑結構的破壞主要是通過平均風的靜力作用和脈動風的動力作用相互疊加造成的， 其破壞的主要形式有以下5 種：第一種，高層結構的變形超出設計允許范圍，如墻體開裂；第二種，高層結構內部應力超出設計允許范圍，如高層結構柱子的主筋屈服； 第三種， 高層結構出現疲勞破壞；第四種，高層結構出現強烈的震顫，使得整個高層結構出現嚴重破壞甚至局部結構出現倒塌；第五種，高層結構外圍裝飾或者圍護結構脫落。

根據不同高層建筑結構的基本性能需求不同， 將風荷載振動性能水準分為基本無損害、輕微損害、中等程度損害以及嚴重損害4 類。 靜力風壓的大小由靜力風壓和風荷載作用的有效面積決定，靜力風壓w 的計算表達式如式（1）：

式中,us為風荷載作用建筑物的體型系數；uz為風荷載壓力高度變化系數；w0為建筑物設計基本風壓。

脈動風荷載主要是第一振型， 第一振型風振力p 表達式如式（2）：

式中，g 為峰值因子；I10為名義絮流度 （10 m 高）；Bz為背景分量因子；R 為共振分量因子；B 為迎風面寬度。

2 高層框剪結構整體抗風設計研究

2.1 依據性能的抗風設計研究

依據高層結構性能的設計方法最早是應用在高層建筑結構抗震設計方面，其應用的目的很明確，即保障生命安全的同時盡可能降低經濟損失。 但依據高層結構性能抗風設計的應用程度遠遠比不上抗震設計， 依據性能的抗風設計的初衷是在風荷載作用下確保高層建筑結構的安全性。……