中美规范风荷载对比分析.pdf

标准与执藏 P石油化工设计 etrochemical Design 中美规范风荷载的对 比分析 张维秀，王 为，张元琦 (中国石油集团东北炼化工程公司，辽宁 沈阳 110000) 摘要：针对中国GB50009--2012(建筑结构荷载规范》 (以下简称 中国规范)和美国ASCE／SEI7— 10《MinimumDesignLoadsforBuildingsandOtherStructures))C2](以下简称美国规范)中关于风荷载计算方 法、计算公式以及基本参数的定义和取值方法进行全面的阐述和比较。中关规范地面粗糙度类别划分标 准类似 ，但重现期和平均时距不同。对不同时距和重现期基本风速进行换算，同时考虑中关规范风荷载 分项系数、风向系数的不同。最后通过算例对比分析，为海外工程设计提供风荷载计算参考。就风荷载 沿高度分布而言，建筑物下部美国规范算得的风荷载比中国规范算得的风荷载大，建筑物上部美国规范 算得的风荷载与中国规范算得的风荷载基本相同。 关键词 ：风荷载 基本风压 基本风速 平均时距 1 几个基本概念 式中： 。——中国规范基本风压，kN／m ； 1)平均时距 。平均时距是指观测和统计风速 。— — 中国规范基本风速，m／s。 资料时所规定的时间间隔。这是导致中国和美国 美 国规范基本风压： 规范基本风速不同的主要原因。中国规范中平均 W0=6．13×10～ (2) 时距采用的是 10min，美国规范中平均时距为3s。 式中：F0——美国规范基本风压，kN／m ； 所以在同一地点，使用美国规范测得的风速要比 I)700——美国规范基本风速 ，m／s。 使用中国规范测得的风速要大得多。 2)基本风速 。中国规范定义的基本风速为： 2 基本风速的转换 “根据当地气象台站历年来的最大风速记录，按基 首先，对不同时距基本风速按美国规范换算。 本风压的标准要求，将不同风速仪高度和时次时距 将平均时距 由10min换算为3S时距，按美国规范 的年最大风速，统一换算为离地 10m高，空旷平坦 第 C26章图C26．5—1“t秒最大平均风速与小时 地形(即地面粗糙度为B)，自记 10rain平均年最大 平均风速的关系图”查得：U3／v，锄 =1．525，则 ：V3㈣ 风速 (m／s)。根据 以上风速数据 ，经统计分析确定 =3／3／1．525，即将时距 3s的风速 换算成 1h时 重现期为50年的最大风速 ，作为基本风速 。”。 距 的风速 3600。其次，由10min时距查得 。／，㈣ = 美国规范定义的基本风速为：“距地 10m高， 1．07，从而 =1．07v36o0=0．70v3。即同一地点实 地面粗糙度为 c类 (相当中国B类)，1I类居住建 测风速资料，重现期均为50年的情况下，按 10 筑50年超越概率为7％(重现期为700年)的3S min定义的基本风速为按 3s定义的获得的基本风 阵风风速 ，∞”。 速的70％。 基本风速定义中涉及到离地高度、地面粗糙 度、平均时距 、重现期等因素。中美规范基本风速 收稿 日期 ：2014—04—28。 定义中离地高度和地面粗糙度相同，而平均时距 作者简介：张维秀，男，1989年毕业于南京水利科学院 和重现期不同。 岩土工程专业，工学硕士，副总工程师，一级注册结构 3)基本风压。由基本风速和空气密度按贝努 师，注册