2.6.1.1 需考虑风振影响的结构
《建筑结构荷载规范：GB 50009—2012》要求，对于基本自振周期T1＞0.25 s的各种高耸结构，高度大于30 m且高宽比大于1.5的高柔房屋，此类建筑结构自振周期较长，由风引起的结构振动比较明显，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。还应考虑多个振型的影响，顺风向风振响应计算应按结构随机振动理论进行。对于比较简单的结构，可采用风振系数法计算其顺风向风荷载。高层建筑和高耸建筑顺风向风振系数法是直接用风速谱估计风压谱，来计算结构顺风向风振响应。
对于风敏感的或跨度大于36 m的柔性屋盖结构，应考虑风压脉动对结构产生风振的影响。屋盖结构的风振响应，宜依据风洞试验结果按随机振动理论计算确定，不宜采用高层建筑和高耸建筑相同的顺风向风振系数法。屋盖结构除了受脉动风压跟脉动风速有关，与来流分离、再附、旋涡脱落等因素也有关，不能直接用风速谱估计风压谱。屋盖结构多阶模态和模态耦合效应比较明显，难以直接采用顺风向风振系数法。
2.6.1.2 风振系数的计算
对于一般竖向悬臂型结构，例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构，均可仅考虑结构第一振型的影响，结构的顺风向风荷载可按式2.6.1-1计算，高度z处的风振系数βz可按下式计算：
式中：g——峰值因子，可取2.5；
I10——10 m高度处的湍流强度，对应A、B、C、D类地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；
Bz——脉动风荷载的背景分量因子；
R——脉动风荷载的共振分量因子。
（1）脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算：
式中：f1——结构第一阶自振频率（Hz）；
kw——地面粗糙度修正系数，对A、B、C、D类地面粗糙度，分别取1.28、1.0、0.54和0.26；
ζ1——结构阻尼比，对钢结构可取0.01，对有填充墙的钢结构房屋可取0.02，对钢筋混凝土及砌体结构可取0.05，混合结构可取0.03～0.04，对其他结构可根据工程经验确定。
（2）脉动风荷载的背景分量因子可按下列规定确定：
①对体型和质量沿高度均匀分布的高层建筑和高耸结构，可按下式计算：
式中：φ1（z）——结构第一阶振型系数；
H——结构总高度（m），对A、B、C、D类地面粗糙度，取值分别不应大于300 m、350 m、450 m和550 m；
ρx——脉动风荷载水平方向相关系数；
ρz——脉动风荷载竖直方向相关系数；
k，a1——系数，按表2.6.1-1取值。
表2.6.1-1 系数k和a1取值
②对迎风面和侧风面的宽度沿高度按直线或接近直线变化，而质量沿高度按连续规律变化的高耸结构，式（2.6.1-4）计算的背景分量因子Bz 应乘以修正系数θB和θv。θB为构筑物在z 高度处的迎风面宽度B（z）与底部宽度B（0）的比值；θv可按表2.6.1-2 确定。
表2.6.1-2 修正系数θv
③脉动风荷载的空间相关系数可按下列规定确定：
竖直方向的相关系数可按下式计算：
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式中：H——结构总高度（m）；对A、B、C、D 类地面粗糙度，取值分别不应大于300 m、350 m、450 m 和550 m。
水平方向的相关系数可按下式计算：
式中：B——结构迎风面宽度（m），B≤2H。
对迎风面宽度较小的高耸结构，水平方向相关系数可取ρx=1。
④振型系数应根据结构动力计算确定。对顺风向响应可仅仅考虑第一振型影响，对于圆截面高层建筑、构筑物横向的共振效应，应验算第1到第4振型的响应。在计算风荷载时，可以采用近似公式。
对于高耸结构按弯曲模型考虑，采用下式计算：
对于高层剪力墙结构按弯剪模型考虑，采用下式计算：
对于底层结构按剪切模型考虑，采用下式计算：
对外形、质量、刚度沿高度按连续规律变化的竖向悬壁高耸结构及沿高度比较均匀的高层建筑，振型系数也可根据相对高度z/H 按《建筑结构荷载规范：GB 50009—2012》附录G 确定。
2.6.1.3 结构基本自振周期计算确定
在计算风振效应时往往要计算结构的自振周期，结构的自振周期应按结构动力学计算，结构基本自振周期T1可以采用经验公式计算。
（1）一般高耸结构的基本自振周期，钢结构可取下式计算的较大值，钢筋混凝土结构可取下式计算的较小值：
式中：H——结构的高度（m）。
（2）一般情况下，高层建筑的基本自振周期可根据建筑总层数近似地按下列规定采用：
①钢结构的基本自振周期按下式计算：
②钢筋混凝土结构的基本自振周期按下式计算：
式中：n——建筑总层数。
③钢筋混凝土框架和框剪结构的基本自振周期按下式计算：
④钢筋混凝土剪力墙结构的基本自振周期按下式计算：
式中：H——房屋总高度（m）；
B——房屋宽度（m）。
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