前言:

風(fēng)荷載計(jì)算是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分，有些項(xiàng)目會(huì)出現(xiàn)風(fēng)荷載對(duì)指標(biāo)、構(gòu)件受力起控制作用的情況，風(fēng)荷載的正確計(jì)算尤其重要。筆者常用盈建科計(jì)算軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其個(gè)別開(kāi)放式可選計(jì)算參數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大，我們?cè)谔顚?xiě)前處理計(jì)算參數(shù)時(shí)應(yīng)慎重對(duì)待。

一、分析項(xiàng)目概況

為便于分析，簡(jiǎn)化項(xiàng)目信息如下：設(shè)防烈度6度（0.05g），50年一遇基本風(fēng)壓0.75kN/m2，框架結(jié)構(gòu)，大屋面層高度57m，地上15層，層高3.8m。

二、YJK風(fēng)荷載計(jì)算的幾種方式

這里我們說(shuō)下一般計(jì)算方式和精細(xì)計(jì)算方式。軟件界面軟件界面

2.1一般計(jì)算方式：

其假定迎風(fēng)面、背風(fēng)面的受風(fēng)面積相同（不考慮側(cè)風(fēng)系數(shù)），計(jì)算出的樓層風(fēng)荷載總值平均分配至所有節(jié)點(diǎn)，故每個(gè)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)荷載值均相同。下圖為導(dǎo)荷示意：

一般計(jì)算方式的算法相對(duì)簡(jiǎn)化，適用于一般規(guī)則工程，對(duì)復(fù)雜或者對(duì)風(fēng)荷載有特殊要求的結(jié)構(gòu)或某些部位（例如空曠結(jié)構(gòu)、體育場(chǎng)館、有大懸挑結(jié)構(gòu)的廣告牌、候車站、收費(fèi)站等），計(jì)算結(jié)果跟實(shí)際情況有較大偏差。

2.2精細(xì)計(jì)算方式：

將樓層風(fēng)荷載總值分配到樓層外圍布置有柱、梁、墻桿件的節(jié)點(diǎn)上，外圍節(jié)點(diǎn)分配的荷載值與其相關(guān)范圍的迎、背風(fēng)面面積呈比例關(guān)系。當(dāng)風(fēng)荷載作用于迎、背風(fēng)面時(shí)，精細(xì)計(jì)算方式的導(dǎo)荷方式更符合實(shí)際受力狀態(tài)，且精細(xì)計(jì)算方式可以考慮屋面風(fēng)壓力和風(fēng)吸力，其適用場(chǎng)景比一般計(jì)算方式要廣。

精細(xì)計(jì)算方式下分兩種情形：

精細(xì)計(jì)算方式一：

□ 精細(xì)計(jì)算方式下對(duì)柱按柱間均布風(fēng)荷載加載：

不勾選此參數(shù)時(shí)，樓層總風(fēng)荷載被分配至樓層外圍所有柱、梁、墻節(jié)點(diǎn)，下圖為導(dǎo)荷示意：

精細(xì)計(jì)算方式二：

? 精細(xì)計(jì)算方式下對(duì)柱按柱間均布風(fēng)荷載加載：

注：此參數(shù)為精細(xì)計(jì)算方式的關(guān)聯(lián)參數(shù)項(xiàng)，且默認(rèn)為勾選。

勾選此參數(shù)后，樓層外圍所有節(jié)點(diǎn)的風(fēng)荷載值進(jìn)一步歸到外圍的柱上，且按柱上均布線荷載進(jìn)行加載，下圖為導(dǎo)荷示意：

2.3小結(jié)：

• 一般計(jì)算方式：樓層風(fēng)荷載均勻分配在樓層所有節(jié)點(diǎn)；
• 精細(xì)計(jì)算方式一：樓層風(fēng)荷載按本層外圈節(jié)點(diǎn)荷載進(jìn)行加載，節(jié)點(diǎn)荷載值與迎、背風(fēng)面面積相關(guān)；
• 精細(xì)計(jì)算方式二：樓層風(fēng)荷載按本層外圈柱上均布線荷載進(jìn)行加載，其荷載總值與精細(xì)計(jì)算方式一相同，柱上線荷載值與迎、背風(fēng)面面積相關(guān)。

三、計(jì)算結(jié)果分析

以上可以看出，一般計(jì)算方式與精細(xì)計(jì)算方式的差異在于風(fēng)荷載作用的加載方式不同。下文對(duì)不同方式下風(fēng)荷載引起的樓層剪力、位移有何不同進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

3.1簡(jiǎn)單規(guī)則工程算例：

以前文工程模型為例，一般計(jì)算方式、精細(xì)計(jì)算方式風(fēng)荷載作用下（取Y向）樓層剪力、位移結(jié)果如下圖。

小結(jié)：

1、一般、精細(xì)計(jì)算方式下樓層風(fēng)荷載的總剪力值一致，這與荷載規(guī)范風(fēng)荷載計(jì)算公式是相符的；

2、采用精細(xì)計(jì)算方式時(shí)，對(duì)柱按柱間均布風(fēng)荷載加載的方式計(jì)算得出的最大層間位移角更小，意味著在同樣滿足計(jì)算指標(biāo)要求的前提下有更大的調(diào)整空間來(lái)減小構(gòu)件截面從而獲得更好的經(jīng)濟(jì)性。

3.2延伸討論工程算例：

當(dāng)勾選“對(duì)柱按柱間均布風(fēng)荷載加載”時(shí)，風(fēng)荷載作用形式為柱上均布線荷載。若外圍節(jié)點(diǎn)沒(méi)有柱，對(duì)計(jì)算結(jié)果有何影響？下面對(duì)前文模型進(jìn)行微調(diào)：南側(cè)邊跨增設(shè)懸挑梁，邊跨節(jié)點(diǎn)沒(méi)有設(shè)柱。

小結(jié)：

當(dāng)樓層外圍節(jié)點(diǎn)上沒(méi)有柱構(gòu)件時(shí)，若采用精細(xì)計(jì)算方式下對(duì)柱按柱間均布風(fēng)荷載加載，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)荷載丟失的情況。針對(duì)于此，檢查此時(shí)風(fēng)荷載導(dǎo)荷結(jié)果如下圖所示：

四、復(fù)盤(pán)結(jié)論

風(fēng)荷載的計(jì)算是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的重要組成部分，特別是高風(fēng)壓地區(qū)項(xiàng)目及對(duì)風(fēng)荷載敏感的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，要想得到準(zhǔn)確的風(fēng)荷載計(jì)算結(jié)果，我們應(yīng)慎重對(duì)待每一個(gè)計(jì)算參數(shù)，同時(shí)切忌盲目的按程序默認(rèn)。本文篇幅有限，就本文討論的內(nèi)容而言，建議：

1、對(duì)于常規(guī)規(guī)則工程，采用一般計(jì)算方式即可；

2、對(duì)于復(fù)雜工程、復(fù)雜風(fēng)荷載工況等，可采用精細(xì)計(jì)算方式（可輔以蒙皮導(dǎo)荷，本文暫不討論）或其他更合理的計(jì)算方式；

3、當(dāng)采用精細(xì)計(jì)算方式時(shí)，應(yīng)特別注意甄別是否勾選“對(duì)柱按柱間均布風(fēng)荷載加載”。

▌作者：同辰建筑 馮義雄

▌本文僅代表作者個(gè)人分析總結(jié)，僅供參考

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