钢板仓风载荷的周向分布及讨论

钢板仓风载荷的周向分布及讨论，由于空气流动对结构产生的压力称为风载荷，因此风载荷也被称为动压力。影响风载荷大小的因素有基本风压、地形、地面粗糙指数、高度和结构形状等等。

我国地域广袤，气候条件丰富多变，地理位置影响风载的强度，夏季我国沿海的台风天气较多，内地则冰雹大风等天气较多；冬季北方寒冷地区大风比较多。因为台风的强度较大，影响的范围比较大，所造成的钢板仓结构破坏事故比较多， 所以台风的强度往往是沿海地区的钢板仓设计参考的风载标准。

根据《建筑结构荷载规范》^[46]中规定了计算风载荷的标准公式。计算主要承重结构时，某高度Z 下载荷强度应如下计算：

wk = w0bZ mS mZ

w ：风载荷标准值（ kN m2 ）

······································ （3.5）

w0 ：基本风压（ kN m2 ），规范给出基本风压的选取规定，按照该地区50 年一遇的风压为标准，并且不得低于0.3 kN m2 ，由于筒仓结构的特殊性，选取基本风压应该适当提到一些，根据规范此处选取0.6 kN m2 ；

bZ ：指的是高度为Z处的风振系数，与结构基本自振周期T1有关。当结构

的自振周期T1大于0.25s或结构高度大于30米并且高宽比大于1.5的高柔结构都需要考虑风压的脉动，这会对结构产生风振影响。钢板仓结构的基本自振的周期按结

构动力学理论进行计算：

b = 1+ xnjZ Z m

Z

式中：

x ：脉动增大系数，此处取为2.09；

n ：脉动影响系数，此处取为0.79；

jZ ：振型系数，根据《GB50009-2012建筑结构载荷规范》附表F.1.1确定（简化处理，暂取其最大值1，实际与相对高度有关）；

mZ ：风压高度变化系数，此处取为1.25。

这里要对风载体型系数重点研究：

mS ：风载体形系数。

在之前的许多研究及计算中，对于风载体形系数通常迎风面 mS

= 0.8 ，而

背风面 mS

= -0.5 。为了使仿真计算更加准确，参考《GB50009-2012

建筑结构载荷规范》给出的圆截面结构风载体型系数表3.1：

表 3.1 圆截面结构风载体型系数

续表 3.1 圆截面结构风载体型系数

通过用牛顿差值法^[42]，来拟合出体型系数 mS 随着角度变化的公式

y = a  + a x + a x2 + a x3 + ××× + a xn （3.5）

0 1 2 3 n

取值中的钢板仓 H/d=3.5 的值介于 1 和 7 之间，所以整理插值法所用数据如

表 3.2：

表 3.2 整体计算时的体型系数

通过上表中的各个角度所对应的体型系数 mS 的值，用 Matlab^[47]分别计算出