式中?为地面粗糙度指数，对应于A、B、C和D类地貌，分别取为0.12、0.15、0.22和0.30。 I10为10m高名义湍流度，对应A、B、C和D类地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39 式（6）为多重积分式，为方便使用，经过大量试算及回归分析，采用非线性最小二乘法拟合得到简化经验公式（8.4.5）。拟合计算过程中，考虑了迎风面和背风面的风压相关性，同时结合工程经验乘以了0.7的折减系数。
对于体型或质量沿高度变化的高层建筑和高耸结构，在应用公式(8.4.5)时应注意如下问题：对于结构进深尺寸比较均匀的构筑物，即使迎风面宽度沿高度有变化，计算结果表明，与按等截面计算的结果十分接近，故对这种情况仍可采用公式(8.4.5)计算背景分量因子；对于进深尺寸和宽度沿高度按线性或近似于线性变化、而重量沿高度按连续规律变化的构筑物，例如截面为正方形或三角形的高耸塔架及圆形截面的烟囱，计算结果表明，必须考虑外形的影响，对背景分量因子予以修正。
本次修订在附录I中增加了顺风向风振加速度计算的内容。顺风向风振加速度计算的理论与上述风振系数计算所用相同，在仅考虑第一振型情况下，加速度响应峰值可按下式计算
??z?Iz(z)????10? (12)
??aD(z)?g?1(z)????S4q1(?)d? 式中，q1为顺风向第一阶广义位移响应功率谱。
采用Davenport风速谱和Shiotani空间相关性公式，上式可表示为：
S(?)aD(z)?
2gwTI10B?s?z(z)Bzm?14??Hq(i?)Sf(?)d?02 为便于使用，上式中根号内与频率相关项用顺风向加速度的脉动增大系数附录I的公式(I.1.1)。经计算整理得到a的计算用表，即本规范表I.1.2。
8.4.4 脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算：
2x1?R?2)4/36?1(1?x1?a表示，则可得到本规范
?
(8.4.4-1) (8.4.4-2)
x1?30f1kww0,x1?5式中：和0.26；
f1——结构第一阶自振频率（Hz）
；
kw——地面粗糙度修正系数，对A类、B类、C类和D类地面粗糙度分别取1.28、1.0、0.54
?1——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，对其它结构可根据工程经验确定。
8.4.5 脉动风荷载的背景分量因子可按下列规定确定： 1 当体型和质量沿高度均匀分布时，可按下式计算：
Bz?kH?1?x?z式中：
?1(z)?z(z)
(8.4.5)
?1(z)——结构第一阶振型系数；
H——建筑总高度（m）；
?x——脉动风荷载水平方向相关系数； ?z——脉动风荷载竖直方向相关系数；
k，a1——系数，按表8.4.5-1取值。
表8.4.5-1 系数k和a1
6
粗糙度类别 高层建筑 1 k ak a1 A 0.944 0.155 1.276 0.186 B 0.67 0.187 0.91 0.218 C 0.295 0.261 0.404 0.292 D 0.112 0.346 0.155 0.376 高耸结构 2 当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8.4.5计算的背景分量因子与底部宽度B(0)的比值；Bz应乘以修正系数?B和?v。?B为构筑物在z高度处的迎风面宽度B(z)?v可按表8.4.5-2确定。 ?v 100000000.5 ≤0.1
.9 .8 .7 .6 .4 .3 .2 表8.4.5-2 修正系数B(H)/B(0) ?v 111122351.00 1 .10 .20 .32 .50 .5 .08 .53 .30 .60
8.4.6 脉动风荷载的空间相关系数可按下列规定确定： 1 竖直方向的相关系数可按下式计算：
(8.4.6-1)
式中：H——建筑总高度（m）；对A类、B类、C类和D类地面粗糙度，H的取值分别不应大于300m、350m、450m和550m。
2 水平方向相关系数可按下式计算：
式中：B——为结构迎风面宽度（m），B≤2H。
e-H/60-60?z?10H+60H
?x10B+50e-B/50-50?B
(8.4.6-2)
??1。
3 对迎风面宽度较小的高耸结构，水平方向相关系数可取x
8.4.7 振型系数应根据结构动力计算确定。对外形、质量、刚度沿高度按连续规律变化的竖向悬臂
型高耸结构及沿高度比较均匀的高层建筑，振型系数
?1(z)也可根据相对高度zH按附录G确定。
条文说明8.4.7 1为结构振型系数，理应在结构动力分析时确定。为了简化，在确定风荷载时，可采用近似公式。按结构变形特点，对高耸构筑物可按弯曲型考虑，采用下述近似公式：
对高层建筑，当以剪力墙的工作为主时，可按弯剪型考虑，采用下述近似公式：
?6z2H2?4z3H?z4?1?3H4
对高层建筑也可进一步考虑框架和剪力墙各自的弯曲和剪切刚度，根据不同的综合刚度参数?，给出不同的振型系数，附录G对高层建筑给出前四个振型系数，它是假设框架和剪力墙均起主要作用时的情况，即取?=3。综合刚度参数?可按下式确定：
???z?0.7??1?tg??????4?H???
C?11?2?????H?EIEIN??w
式中：C——建筑物的剪切刚度； EIw——剪力墙的弯曲刚度；
7
EIN——考虑墙柱轴向变形的等效刚度；
??1?Cf——框架剪切刚度； Cw——剪力墙剪切刚度；
CfCw
H——房屋总高。
8.5 横风向和扭转风振
8.5.1 对于横风向风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆形截面构筑物，宜考虑横风向风振的影响。
条文说明8.5.1 判断高层建筑是否需要考虑横风向风振的影响这一问题比较复杂，一般要考虑建筑的高度、高宽比、结构自振频率及阻尼比等多种因素，并要借鉴工程经验及有关资料来判断。一般而言，建筑高度超过150m或高宽比大于5的高层建筑可出现较为明显的横风向效应，并且效应随着建筑高度或建筑高宽比增加而增加。细长圆形截面构筑物一般指高度超过30m且高宽比大于4的构筑物。
8.5.2 横风向风振的等效风荷载可按下列规定采用：
w1 对于平面或立面体型较复杂的高层建筑和高耸结构，横风向风振的等效风荷载Lk宜通过风洞试
验确定；也可比照有关资料确定；
2 对于圆形截面高层建筑及构筑物，其由跨临界强风共振(旋涡脱落)引起的横风向风振等效风荷载wLk可按本规范附录H.1确定；
w3 对于矩形截面及凹角或削角矩形截面的高层建筑，其横风向风振等效风荷载Lk可按本规范附录
H.2确定。
注：高层建筑横风向风振加速度可按本规范附录J计算。
条文说明8.5.2~8.5.3 当建筑物受到风力作用时，不但顺风向可能发生风振，而且在一定条件下也能发生横风向的风振。导致建筑横风向风振的主要激励有：尾流激励（旋涡脱落激励）、横风向紊流激励以及气动弹性激励（建筑振动和风之间的耦合效应），其激励特性远比顺风向更为复杂。
对于圆截面柱体结构，若旋涡脱落频率与结构自振频率相近，可能出现共振。大量试验表明，旋涡脱落频率
fs与平均风速v成正比，与截面的直径D成反比，这些变量之间满足如下关系：
Re?vDSt?fsDv，
其中，St是斯脱罗哈数，其值仅决定于建筑断面形状和雷诺数。
?（可用近似公式Re＝69000vD计算，其中，分母中?为空气运动粘性系数，约为雷诺数
1.45×10-5m2/s；分子中v是平均风速；D是圆柱结构的直径）将影响圆截面柱体结构的横风向风力和振f动响应。当风速较低，即Re≤3×105时， St≈0.2。一旦s与结构频率相等，即发生亚临界的微风共振。
当风速增大而处于超临界范围，即3×105≤Re＜3.5×106时，旋涡脱落没有明显的周期，结构的横向振动也呈随机性。当风更大，Re≥3.5×106，即进入跨临界范围，重新出现规则的周期性旋涡脱落。一旦与结构自振频率接近，结构将发生强风共振。
一般情况下，当风速在亚临界或超临界范围内时，只要采取适当构造措施，结构不会在短时间内出现严重问题。也就是说，即使发生亚临界微风共振或超临界随机振动，结构的正常使用可能受到影响，但不至于造成结构破坏。当风速进入跨临界范围内时，结构有可能出现严重的振动，甚至于破坏，国内外都曾发生过很多这类损坏和破坏的事例，对此必须引起注意。在应用公式(8.5.3-2)计算临界风速时,应考虑结构的不同振型。验算亚临界微风共振时,一般考虑多个低阶振型；而在验算强风共振时,应该考虑多个高阶振型的响应。
规范附录H.1给出了发生跨临界强风共振时的圆形截面横风向风振等效风荷载。公式(H.1.1-1)中的计算系数
?jv是对j振型情况下考虑与共振区分布有关的折算系数。此外，应注意公式中的临界风速cr与
v结构自振周期有关，也即对同一结构不同振型的强风共振，cr是不同的。
附录H.2的横风向风振等效风荷载计算方法是依据大量典型建筑模型的风洞试验结果给出的。这些
8
典型建筑的截面为均匀矩形，高宽比（H/B）和截面深宽比（D/B）分别为4~8和0.5~2。试验结果的适用折算风速范围为HL1≤10。
大量研究结果表明，当建筑截面深宽比大于2时，分离气流将在侧面发生再附，横风向风力的基本特征变化较大；当设计折算风速大于10或高宽比大于8，可能发生不利并且难以准确估算的气动弹性现象，不宜采用附录H.2计算方法，建议进行专门的风洞试验研究。
高宽比H/B在4~8之间以及截面深宽比D/B在0.5~2之间的矩形截面高层建筑的横风向广义力功率谱可按下列公式计算得到：
vT/BDSFL=*Sp?k(fL1/fp)??1?(f*L1/fp)2?2*??k(fL1/fp)22??NH1.28HDD?????5Rfp?10(191?9.48NR??)?68?21???3???DBDB??B??B????
Sp?(0.1N?0.4R2?1?2?0.84H?H????D??D???0.0004e)??2.12?0.05????0.422??B??0.08?B??DBDB??????????????NR?k?(1?0.00473e1.7N)(0.065?eR0.63H1.26?DB0.34
)e3.44B1.7?DHDB???H??(?0.8?0.06NR?0.0007e)????DB????NR?0.00006e??0.414D?D??1.67?????B???B???1.23式中：
fp????
——横风向风力谱的谱峰频率系数；
NR——地面粗糙度类别的序号，对应A、B、C和D类地貌分别取1、2、3和4；
Sp——横风向风力谱的谱峰系数；
?——横风向风力谱的偏态系数。
?k——横风向风力谱的带宽系数；
图H.2.4给出的是将H/BD?6.0代入该公式计算得到的结果，供设计人员手算时用。
本次修订在附录I中增加了横风向风振加速度计算的内容。横风向风振加速度计算的依据和方法与横风向风振等效风荷载相似，也是基于大量的风洞试验结果。大量风洞试验结果表明，高层建筑横风向风力以旋涡脱落激励为主，相对于顺风向风力谱，横风向风力谱的峰值比较突出，谱峰的宽度较小。根据横风向风力谱的特点，并参考相关研究成果，横风向加速度响应可只考虑共振分量的贡献，由此推导可得到本规范附录I横风向加速度计算公式(I.2.1)。
8.5.3 对圆形截面的结构，应按下列规定对不同雷诺数Re的情况进行横风向风振(旋涡脱落)的校核： 1 当Re＜3×105且结构顶部风速措施，或控制结构的临界风速
vH大于vcr时，可发生亚临界的微风共振。此时，可在构造上采取防振vvvcr不小于15m／s。
2 当Re≥3.5×106且结构顶部风速H的1.2倍大于cr时，可发生跨临界的强风共振，此时应考虑横风向风振的等效风荷载。
3 当雷诺数为3×105≤Re＜3.5×106时，则发生超临界范围的风振，可不作处理。 4 雷诺数Re可按下列公式确定：
Re?69000vD
(8.5.3—1)
式中：v——计算所用风速，可取临界风速值cr；
D——结构截面的直径(m)，当结构的截面沿高度缩小时(倾斜度不大于0.02)，可近似取2／3结构高度处的直径。
5 临界风速
vvcr和结构顶部风速vH可按下列公式确定：
9
vcr?
vH? 式中：
DTiSt 2000?Hw0 (8.5.3—2)
? (8.5.3—3)
Ti——结构第i振型的自振周期，验算亚临界微风共振时取基本自振周期T1；
St——斯脱罗哈数，对圆截面结构取0.2；
?H——结构顶部风压高度变化系数；
w0——基本风压(kN/m2)；
?——空气密度(kg/m3)。
8.5.4 对于扭转风振作用效应明显的高层建筑及高耸结构，宜考虑扭转风振的影响。
条文说明8.5.4~8.5.5 扭转风荷载是由于建筑各个立面风压的非对称作用产生的，受截面形状和湍流度等因素的影响较大。判断高层建筑是否需要考虑扭转风振的影响，主要考虑建筑的高度、高宽比、深宽比、结构自振频率、结构刚度与质量的偏心等多种因素。
TT1vHT建筑高度超过150m，同时满足H/BD?3、D/B≥1.5、 BD≥0.4的高层建筑（T1为第一阶
扭转周期（s）），扭转风振效应明显，宜考虑扭转风振的影响。
截面尺寸和质量沿高度基本相同的矩形截面高层建筑，当其刚度或质量的偏心率（偏心距/回转半径）
TT1vHH不大于0.2，且同时满足BD≤6，D/B在1.5～5范围，BD≤10，可按附录H.3计算扭转风振等
效风荷载。
当偏心率大于0.2时，高层建筑的弯扭耦合风振效应显著，结构风振响应规律非常复杂，不能采用附录H.3给出的方法计算扭转风振等效风荷载；大量风洞试验结果表明，风致扭矩与横风向风力具有较
TT1vHH?6强相关性，当BD或BD>10时，两者的耦合作用易发生不稳定的气动弹性现象。对于符合上述
情况的高层建筑，规范建议在风洞试验基础上，有针对性地进行研究。
8.5.5 扭转风振等效风荷载可按下列规定采用：
w1 对于体型较复杂以及质量或刚度有显著偏心的高层建筑，扭转风振等效风荷载Tk宜通过风洞试
验确定；也可比照有关资料确定。
w2 对于质量和刚度较对称的矩形截面高层建筑，其扭转风振等效风荷载Tk可按附录H.3确定。
8.5.6 顺风向风荷载、横风向风振及扭转风振等效风荷载宜按表8.5.6考虑风荷载组合工况。
FTF表8.5.6中的单位高度风力Dk、Lk及扭矩Tk标准值应按下列公式计算：
FDk?(wk1?wk2)B FLk?wLkB
式中：
(8.5.6—1) (8.5.6—2)
TTk?wTkB2
(8.5.6—3)
FDk——顺风向单位高度风力标准值（kN/m）
；
FLk——横风向单位高度风力标准值（kN/m）
；
TTk——单位高度风致扭矩标准值（kNm/m）
； wk1,wk2——迎风面、背风面风荷载标准值（kN/m2）
；
B——为迎风宽度（m）。
表8.5.6 风荷载组合工况 工况 顺风向风荷载 横风向风振等效风荷载 10
扭转风振等效风荷载