建築結構荷載規範理解與應用(按GB50009-2012)（簡體書）

橫風向響應的機理十分復雜，一般將其劃分成三種類型。第一種是尾流激勵。它指的是與旋渦脫落有關的橫風向激勵。這種機理導致的橫風向氣動力往往有明顯的由Strouhal數確定的周期性。第二種是來流紊流引起的激勵。它主要依賴于建筑的氣動特性。第三種是結構橫風向運動導致的激勵。與這種激勵機制有關的有“馳振激勵”、“顫振”和“鎖定”等。一般認為，高層建筑遭受這幾種純粹的激勵的可能性不大，實際高層建筑的橫風向激勵實質是上述機制共同作用的結果。由于這些機理，氣流在建筑物表面和周圍產生復雜的隨時空變化的壓力分布。由于機理復雜，影響因素眾多，需要借助風洞實驗方法來研究橫風向風效應問題。
扭轉響應主要是由于迎風面、背風面和側面風壓分布的不對稱所導致的，與風的紊流及建筑尾流中的旋渦有關，但對于不同幾何外形的建筑物，主要的影響因素不相同。有文獻認為，當矩形建筑物的長寬比D/B處在1～4之間時，扭矩主要是由渦脫落與流動再附引起橫向不對稱壓力產生，當1/4≤D/B<1時，扭矩主要是由順風向湍流和兩側渦脫落引起，根據長寬比來劃分不同影響因素只能針對沒有偏心的單體建筑，實際建筑處在復雜周邊環境干擾下，建筑物表面風壓分布更加復雜，另外氣動中心與質心偏離或者結構質心與剛心偏離也會影響扭轉響應的大小。>
6.9.2 順風向、橫風向與扭轉風荷載組合方法
當風作用在結構上時，在三個方向都會產生風振響應，由于產生機理不同，一般說來，這三個方向的最大響應并不是同時發生的。而在單獨處理某一個方向（順風向或橫風向或扭轉）的風荷載標準值時，是以這個方向的最大風振響應作為目標得到的等效風荷載。因此，若采用規范公式計算的順風向、橫風向和扭轉方向風荷載標準值，然后同時作用在結構上，則過于保守。比較合理的做法是，當在結構上施加某個方向的風荷載標準值時，其他兩個方向的荷載分別乘以不同的折減系數，折減系數的大小與三個響應之間的統計相關性有關。
目前國外規范采用風振響應的相關系數來進行折減。新規范參考日本建筑物荷載規范的做法來定義折減系數。其基本思路為，當某個方向上的荷載為主荷載（導致的響應最大）時，其荷載的平均值部分和脈動部分都全部施加到結構上進行組合；但某個方向上的風荷載為次要荷載（導致的響應不是最大的）時，其荷載平均值仍然全部施加到結構上進行組合，但脈動部分需要進行折算，折算系數為（√2+2ρ—1），其中，ρ為次要荷載與主荷載的相關性。