基本分压及规定

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1、基本分压及规定一、引言随着科学技术和国民经济的发展，高层建筑和高耸结构的建设在全国呈现出迅猛发展的态势，风灾对高层建(构)筑物的破坏越来越引起人们的重视。狂风暴雨酿成屋毁人亡、公交瘫痪。国内外统计资料表明，在所有的自然灾害中，风灾造成的损失最大。我国是世界上台风、龙卷风等风灾最集中的地区之一。根据统计，1982~1990年期间，台风造成的年平均损失达41.6l亿元人民币；1992年共有8次热带气旋在我国华南沿海登陆，直接经济损失达126亿人民币，可见风灾是自然灾害中对现代城市高层建筑危害最大之一。2004年l4号台州遭遇到了

2、自1956年以来风速最大、风力最强、持续时间最长的超强台风“云娜”，造成了重大创伤。专家对此进行了分析并建议：根据国家现行风荷载规范规定，结合台州实际，进行风荷载科学取值。基本风压数据的提供就成了关键中的关键。然而当地大部分设计师引用周边地区的气象数据，更有甚者引用省外的气象数据，再者其引用的基本风压值未考虑近年气象要素资料，绝大部分用的是80年代以前的气象要素；对于不同的建筑物不同的用途，采用同一气象要素对基本风压的数值偏差埋下了伏笔。所以可见如何科学的计算风压，它关系到整个建筑物的安全性和是否经济，风压考虑太大，会增加建

3、筑成本；风压考虑太小，会造成坍塌事故。二、风速与风压的关系及基本风压概念的引入空气从气压大的地方向气压小的地方的流动形成了风，当气流在建筑物前受阻壅塞时，形成了高压气幕。流速越大，对建筑物的压力也越大。但这层高压气幕对后来的气流起到了缓冲的作用，使得流速降低。建筑物所受压力因而也随之减小。当流速减小到一定程度时，后而接踵而至的气流又继续加强使建筑物前的流速获得新的较大的速度，从而又在建筑物前形成高压气幕。流速一大一小连续地变化，使建筑物的压力即风压也因之发生变化。由伯努利定律知，其中为自由气流的速度。为无阻自由气流的压力。为

4、为障碍物(建筑物)上任意一点的速度。为障碍物(建筑物)上任意一点的压力。因此在v=0的地方，例如平板的中心点，静压力即等于自由气流中的动压力(风压)。即，则加于障碍物上的的风压力为基本风压的值其中（在文末附有空气密度的计算）则根据风速可以求出风压。但由于风压在地面附近受到地面物体的阻碍造成风俗随离地面高度不同而变化。另一方面，地貌环境的不同造成了同样的高度不同的环境的风速也不同。为了比较不同地区风速或风压大小，必须对不同地区的地貌，测量风速的高度有所规定。则按规定地貌、高度、时距等量测的风速所确定的风压称为基本风压。三、基本

5、风压的五个规定1、标准高度的规定风是大气中气团运动形成的，受到地面上各种障碍物的影响，邻近地表一定高度的流动风显得格外紊乱。一般离地面愈近，因为摩擦能量消耗较大，因此流速较小。只有远离地面一定高度之后，才不受这些障碍物的影响，这个高度称为梯度风高度。一般约为300~500米之间，所以为了比较不同地方的风速大小，必须规定统一的标准高度。一个国家在确定标准高度时考虑到多方面的原因。我国气象台风速仪大都安装在8~12米之间。因此我国规范确定以10米为标准高度。目前世界上规定10米为标准高度的占大多数，如美国、加拿大、澳大利亚等。日

6、本采用离地15米，瑞士为5~20米。实际上不同高度的规定在技术上并没有太大的影响。因为可由风压高度变化系数进行换算。我国在1970年以前规定离地20米为标准高度，而今标准高度变化的主要原因在于我国风速资料按台站风仪，其标准高已改用为10米。2、地貌的规定目前大多数的风速仪多安装在气象台，而气象台多在城市周围的空旷地面处，所以我国以及世界上的大多数国家都规定：基本风压的地貌按空旷平坦地貌而定。3、公称风速（即平均风速）的时距公称风速实际是一定的时间间隔内(称为时距)的平均速度,即式中V(t)—瞬时风速—时距公称风速的数值与时距

7、（即求公称风速的时间间断）的取值有着莫大的联系。如果时距取极短的时间（如一秒钟），则最大风速只反映记录中最大值附近的较大数值的影响，较低的风速在公称风速中起的调节作用得不到反映，因此一般数值偏高，真实性较差。如果取较短的时间（如1分钟），虽较前者真实性有所提高，但在各个所取的同一时距区段中公称风速亦可根本不同，因此亦难做处出统一的合适的标准。一般时距延长，公称风速变小。风速记录表明在10分钟到一小时内的风速是一个稳定值。我国规范规定以10分钟为取值标准。首先，这是考虑到建筑物的物体除个别物件以外，对于整个建筑物而言，一般质量

8、比较大的受到的阻力也较大。因此，风压对建筑物产生不利的影响需要长一些的时间才能反映出动力性能。所以不能取较短时距，甚至瞬时极大风速作为标准。以发生在汕头的一次台风为例。1970年9月14日11号在汕头惠东登录的台风，其瞬时风速曾经达到33.3米每秒，没有造成灾害，可是1967年6月20日2