风荷载时如何计算的

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、租厅瞎风向以及高层建筑结构弊空自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。

伏咐风荷载计算公式如下：

各表面风力的合力作用点，即为总体风荷载的作用点。设计时，将沿高度分布的总体风荷载的线荷载换算成集中作用在各楼层位置的集中荷载，再计算结构的内力及位移。

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风荷载也称风的动压力，是空气流动对工程结构所产生的压力。风荷载ш与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高度，及建筑体型等诸因素有关。

中国的地理位置和气候条件造成的大风为：夏季东南沿海多台风，内陆多雷暴及雹线大风；枯判冬季北部地区多寒潮大风，其中沿海地区的台风往往是设计工程结构的主要控制荷载。台风造成的风灾事故较多，影响范围也较大。雷暴大风可能引起小范围内的风灾事故。

风载荷计算公式：

垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：

1当计算主要承重结构时，按式：wk=βzμsμzWo

式中wk—风荷载标准值(kN/m2)；

βz—高度z处的风振系数；

μs—风荷载体型系数；

μz—风压高度变化系数；

Wo—基本风压(kN/㎡)。

2当计算围护结构时，按式：wk=βgzμslμzWo

式中βgz—高度z处的阵风系数；

μsl--风荷载局部体型系数。

风荷载参数：

基本风压

中国规定的基本风压w0以一般空旷平坦地面、离地面10米高、风速时距为10分钟平均的最大风速为标准，按结构类别考虑重现期(一般结构重现期为30年，高层建筑和高耸结构为50年，特别重要的结构为100年)，统计得最大风速v（即年最大风速分布的96.67%分位值，并按w0=ρv2/2确定。式中ρ为空气质量密度；v为风速）。根据统计，认为离地面10米高、时距为10分钟平均的年最大风压，统计分布可按极值I型考虑。　基本风压因地而异，在中国的分布情况是：台湾和海南岛等沿海岛屿、东南沿海是最大风压区，由台风造成。东北、华北、西北的北部是风压次大区，主要与强冷气活动相联系。青藏高原为风压较大区，主要由海拔高度较高所造成。其他内陆地区风压都较小。

风速：

风速随时间不断变化，在一定的时距Δt内将风速分解为两部分：一部分是平均风速的稳定部分；另一部分是指风速的脉动部分。为了对变化的风速确定其代表值作为基本风压，一般用规定时距内风速的稳定部分作为取值标准。

建筑设计中的取用：基本风压应按《建筑结构荷载规范》附录D.4中附表D.4给出的50年一遇的风压采用，但不得小于0.3kN/m2。

对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。

当城市或建设地点的基本风压值在本规范全国基本风压图上没有给出时，基本风压值可根据当地年最大风速资料，按基本风压定义，通过统计分析确定，分析时应考虑样本数量的影响(参见附录D)。当地没有风速资料时，可根据附近地区规定的基本风压或长期资料，通过气象和地形条件的对比分析确定；也可按本规范附录D中全国基本风压分布图近似确定。

风荷载的组合值、频遇值和准永久值系数可分别取0.6、0.4和0。

平均时距

按风速记录为确定最大平均风速而规定的时间间隔。规定的时距愈短，所得的最大平均风速愈大，也即基本风压愈大。当前世界各国所采用的平均时距标准并不一致，例如，中国时距取10分钟，苏联取2分钟，英国根据建筑物或构件的尺寸不同，分别取3秒、5秒和15秒，日本取瞬时。美国以风程1609.3米（1英里）作为确定平均风速的标准，这相当于对不同风速取不同的平均时距。因而各国基本风压值的标准也有差别。

风压高度变化系数

从某一高度的已知风压（如高度为10米的基本风压），推算另一任意高度风压的系数。风压高度变化系数随离地面高度增加而增大，其变化规律与地面粗糙度及风速廓线直接有关。设计工程结构时应在不同高度处取用对应高度的风压值。

对于平坦或稍有起伏的地形，风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按表8.2.1确定。

地面粗糙度可分为A、B、C、D四类：

——A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；

——B类指田野、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。

地面粗糙度

地面因障碍物形成影响风速的粗糙程度。风（气流）在接近地面运消伍动时，受到树木、房屋等障碍物的摩擦影响，消耗了一部分动能，使风速逐渐降低。这种影响一般用地面粗糙度衡量。地面粗糙度愈大，同一高度处的风速减弱愈显著。一般地面粗糙度可由小而大列为水面拿败或、沙漠、空旷平原、灌木、村、镇、丘陵、森林、大城市等几类。

风速廓线

风速通常随离地面高度增大而增加。增加程度主要与地面粗糙度和温度梯度有关。达到一定高度后，地面的摩擦影响可忽略不计，该高度称为梯度风高度。梯度风高度随地面粗糙度而异，一般约为300～500米。梯度风高度以内的风速廓线一般可用指数曲线表示。

风载体型系数

也称空气动力系数，它是风在工程结构表面形成的压力（或吸力）与按来流风速算出的理论风压的比值。它反映出稳定风压在工程结构及建筑物表面上的分布，并随建筑物形状、尺度、围护和屏蔽状况以及气流方向等而异。对尺度很大的工程结构及建筑物，有可能并非全部迎风面同时承受最大风压。对一个建筑物而言，从风载体型系数得到的反映是：迎风面为压力；背风面及顺风向的侧面为吸力；顶面则随坡角大小可能为压力或吸力。

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风荷载计算公式：ωk=βz×μs×μz×ω0。风荷载（windload）空气流动对工程亮亩结构所产生的压力。其大小与风速的平方成则键猛正比，即式中ρ为空气质量密度，va和vb分别为风法孙桥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。

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