1.風(fēng)對高層鋼結(jié)構(gòu)的危害
高層鋼結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)多采用輕質(zhì)材料,且建筑質(zhì)量和剛度較普通鋼筋混凝土高層建筑減少較多,整體結(jié)構(gòu)更顯柔性。因此,在大風(fēng)作用下容易發(fā)生以下幾種破壞情況:①由于長時間的振動,結(jié)構(gòu)因材料疲勞或側(cè)移失穩(wěn)而破壞。②因結(jié)構(gòu)變形過大,填充墻和隔墻開裂。③建筑外墻裝飾物和玻璃幕墻,因較大局部風(fēng)壓而破壞。④因風(fēng)振加速度過大,使用者產(chǎn)生頭暈等不適癥狀,甚至恐慌、不安。
2.動、靜力風(fēng)效應(yīng)
高度為2oo-4oom的高層鋼結(jié)構(gòu)自由振動的基本周期為5-1Os,而順風(fēng)向的強風(fēng)平均風(fēng)速的持續(xù)時間約為1Omin以上,遠(yuǎn)大于高層鋼結(jié)構(gòu)的自振周期,因此平均風(fēng)效應(yīng)可按結(jié)構(gòu)靜力學(xué)的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算。而陣風(fēng)的持續(xù)時間約為1-缸,小于高層鋼結(jié)構(gòu)的自振周期,因而陣風(fēng)對結(jié)構(gòu)的作用是動力的,要采用基于隨機振動理論和概率統(tǒng)計法則的分析方法。圍護結(jié)構(gòu)的振動周期一般為0.02,遠(yuǎn)小于平均風(fēng)速和陣風(fēng)風(fēng)速的波動周期,因此在圍護結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計中,風(fēng)荷載可作為靜荷載考慮。
3.風(fēng)荷載作用下高層鋼結(jié)構(gòu)水平位移限值
為了不影響結(jié)構(gòu)的正常使用和觀感,設(shè)計時應(yīng)對風(fēng)荷載作用下高層鋼結(jié)構(gòu)水平位移規(guī)定相應(yīng)的限值,《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(lGJ 9←98)的要求如下:①頂層質(zhì)心位置的側(cè)移不宜超過建筑物高度的1500,質(zhì)心層間側(cè)移不宜超過樓層高度的11400。②在驗算頂點位移時,結(jié)構(gòu)平面端部的最大位移不得超過質(zhì)心位移的1.2倍。此規(guī)定根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗提出,對非抗震設(shè)計適用。③對于以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主要抗側(cè)力構(gòu)件的高層鋼結(jié)構(gòu)的位移,應(yīng)符合《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,但考慮到該規(guī)程的規(guī)定對于混合結(jié)構(gòu)可能太嚴(yán),允許在保證主體結(jié)構(gòu)不開裂和裝修材料不出現(xiàn)較大破壞的情況下適當(dāng)放寬。不出現(xiàn)較大破壞,意味著容許裝修材料在大風(fēng)時出現(xiàn)輕微甚至中等破壞。