基于Matlab程序和建筑结构荷载设计规范,编写了关于风振系数的求解程式,分享如下:

%% 程序信息
% 程序内容:风振系数的规范取值计算
% 参考资料:《建筑结构荷载规范》
% 编译单位:湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室
% 创建时间:2014年11月15日
%% 参数定义
% 风振系数:beta_z=1+2*g*I_10*B_z*sqrt(1+R^2)
% g:峰值因子,可取2.5
% R:脉动风荷载的共振分量因子
% B_z:脉动风荷载的背景分量因子
% I_10:10m高度名义湍流强度
%% 初始化及基本参数
% 建筑结构信息
H=35.98+0.3;    %结构总高度
B=0;        %结构迎风面宽度
% 风振系数相关系数
I_10=0.12;      %10m高度名义湍流强度;A类:0.12;B类:0.14;C类:0.23;D类:0.39
g=2.5;          %峰值因子
% 共振分量相关参数
w_0=0.85;       %50年基本风压
f_1=1/1.1398;    %结构第一阶自振频率
k_w=1.28;    %地面粗糙度修正系数,A类:1.28,B类:1.0,C类:0.54,D类:0.26
kesei_1=0.01;    %结构阻尼比
% 背景分量相关参数
k=1.276;        %查表8.4.5-1,与建筑类型和风场类别有关
alpha_1=0.186;  %查表8.4.5-1,与建筑类型和风场类别有关
rc=[1.284,0.12];%风场风剖面指数以及比例系数。A类:[1.284,0.12],B类:[1,0.15]
z=[];           %计算高度
sta=[0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1;0.02,0.06,0.14,0.23,0.34,0.46,0.59,0.79,0.86,1];
%% 共振分量因子求解
% 求解x_1
x_1=30*f_1/sqrt(k_w*w_0);
if x_1<5 x_1=5; end 
% 求解R 
R=sqrt(pi/(6*kesei_1)*x_1^2/(1+x_1^2)^(4/3)); 
%% 背景分量因子求解 
% 求解水平方向相关系数:pho_x 
if B==0 pho_x=1; else if B>2*H
        error('结构宽度大于二倍高度,不符合规范要求!')
    else
        pho_x=10*sqrt(B+50*exp(-B/50)-50)/B;
    end
end
% 求解竖直方向相关系数:pho_z
pho_z=10*sqrt(H+60*exp(-H/60)-60)/H;
% 求解风压高度变化系数:u_z
u_z=rc(1)*(z/10)^(2*rc(2));
%求解高度处的振型系数:phi_z
phi_z=interp1(sta(1,:),sta(2,:),z/H,'linear');
% 求解B_z
B_z=k*H^alpha_1*pho_x*phi_z./u_z;
%% 风振系数计算
beta_z=1+2*g*I_10.*B_z*sqrt(1+R^2);
disp('风振系数beta_为:',beta_z)

标签: 风振系数

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