關于風荷載的相關計算，我寫過兩篇文章：

《風荷載計算中的是是非非》

《風洞數據釋疑》

本次再做補充。

國内風洞單位給出的可用于模型輸入的數據一般為PM文件，PM文件有三個，每個文件有六列數據，分别為Fxx、Fxy、Mx，Fyx、Fyy，My。這和YJK的輸入格式一緻。

根據YJK的說明文件，Fxx、Fxy、Tx（FxT）分别表示結構所受的順風向荷載、橫風向風荷載以及平面内扭矩。這其實是一個單獨的工況。一個PM文件對應兩個單獨工況。

在輸入層間位移角時，Fx的工況（三列數據）輸出X向的層間位移角，Fy的工況（三列數據）輸出Y向的層間位移角，二者互不影響。

有些風洞單位（包括國外）并不提供PM文件，而是給出不同樓層的等效風荷載（Fx、Fy、Mz），然後給出不同工況（或方向角）下的組合系數，一般為24個工況或36個工況。

多工況的風荷載也可以在YJK中輸入，首先在風荷載參數→基本參數→其他風向角中輸入不同的角度，然後在指定風荷載中點擊導入其他風向，即可生成新增數據列。每個角度對應三列數據，FiX，FiY，FiT。注意勾選數據下方的“其他風向使用整體坐标系”。

此處輸入的風荷載按整體坐标系施加，結構計算和指定的風向角無關。但層間位移角僅輸出指定角度的位移角。這裡需要注意：結構模型的整體坐标系和風洞數據的整體坐标系需保持一緻。

結構強度計算會給出不同風向角的結果，在設計時會取包絡。對同一組風時程數據，改變輸入的角度，結構構件内力和配筋不會發生變化，說明計算和輸入的角度無關，一律按勾選的整體坐标系執行。

另外，結構承載力計算，風壓需要放大1.1倍，如采用指定的風荷載，是否會自動執行此條？經測試，風荷載→基本參數→承載力設計時風荷載效應放大系數1.1，對風洞數據也起作用。

在輸入風洞數據之前，要先檢查風洞數據是否滿足規範規定的最低值（類似于地震作用的剪重比），參考《建築工程風洞試驗方法标準》，風洞荷載計算得到的主軸方向基底彎矩不應低于《荷規》規定計算值的80%. 注意，基底彎矩滿足80%，并不意味着基底剪力也滿足80%.

關于超高層建築風振舒适度控制，除了《高規》給出的10年一遇風載工況下的控制标準。

CTBUH的一篇文章《Wind-Induced Motion of Tall Builidings：Designing for Occupant Comfort》給出了1年一遇風振加速度控制标準。

廣東省标準《高層建築風振舒适度評價标準及控制技術規程》對此問題也進行了對比研究，給出的風振加速度限值如下：

對應地，也給出了1年重現期的基本風壓，以深圳地區為例，該值為0.206kPa。

個人認為，沿海地區1年一遇的風振加速度控制更為實際，也更貼近于正常使用的設計工況。

關于加速度計算，需要注意幾個問題：

1）規範給出的橫風向風振加速度計算公式，是有試用條件的，不是任何情況下，都可以按規範公式進行計算。

2）對類似住宅等異型平面，如何得到角部位置的風振加速度？目前常用的方法是根據轉動半徑及質心角加速度進行換算。

但這個方法，隐含了剛性樓闆假定的前提。對很多平面不規則（比如細腰、樓闆大開洞等）建築，恰恰不滿足剛性樓闆假定。目前暫無很好的辦法處理該問題。

3）相比《高規》和廣東省《荷規》，《高層建築風振舒适度評價标準及控制技術規程》對加速度計算公式進行了部分改進，提高了峰值因子，将結構單位高度質量調整為廣義質量，計算得到的加速度略大。

根據荷載規範，整個深圳市，50年一遇的基本風壓都是0.75kPa。但仔細想想，其實也是有些問題。比如，深圳市南側靠海，常受台風登陸影響，風壓取0.75問題不大，但靠北區域，接近東莞，取0.75kPa有沒有必要？注意，東莞市的基本風壓是0.55~0.65kpa。

如果一棟建築建在深圳和東莞的邊界，那風壓是按0.65還是按0.75呢？這種問題本身應該不存在，但因為規範規定顆粒度的問題，在邏輯上它就存在了。事實上，類似問題，在規範上還不少，比如牆和柱的分界。

幸運的是，廣東省荷載規範還給出了深圳市的基本風壓分布圖。根據這張圖，深圳靠北區域基本風壓為0.65kPa，與東莞吻合。

我們想想，如果50年一遇基本風壓有這樣一張分布圖，那控制舒适度的10年一遇基本風壓呢？這個問題好像還沒有人想過。

最近這幾年，深圳的大高寬比建築越來越多，深圳高規對風載作用下的層間位移角有所放松，這很可能讓舒适度成為設計控制因素。

當然，為了讓設計實現而降低設計條件，這不是一件值得歌頌和贊美的事情。但是，在事實和邏輯的基礎上，對設計條件進行細顆粒度的研究和辨析，是技術進步的一種表現。

JIE 構生活，是以一名結構工程師的視角，分享他在結構設計、咨詢，學習以及生活等方面的見聞及思考。旨在吸引更多志同道合的朋友共同進步。歡迎關注，歡迎轉發！

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