可靠性分析-排版后

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1、中、美风荷载规范对比研究【摘要】伴着我国走出国门走向世界战略的提出，我专业学生越来越多的选择出国留学深造，且在国际招标的工程中通常采用美国国家标准计算风荷载。中美规范中对风荷载的计算存在较大的差异，现对关于中美两国荷载规范中风速、基本风压、风荷载等的计算差异与换算关系进行分析比较，且简单对欧洲规范作简单介绍。以一输电铁塔结构为例,利用现行的中美各自的规范,提供了简单的风荷载计算步骤和各种系数的确定方法，并将二者计算结果进行对比，以供日后学习工作参考。【关键词】风荷载；基本风速；重现期；标准高度；平均时距。Abstract:Moreandmoreourprofessionalstudents

2、choosetostudyabroadforfurtherstudywithputtingforward“Goglobe”strategy,andsomeprojectsintheinternationaltenderneedtodoptAmericanstandardtocalculate.Obviously,therehavegreatdifferencesforcalculatingwindloadbetweenChinaandAmericastandard.Nowanalyzeandcontrastthecalculationandconversionofwindspeed,bas

3、icloadandwindload,andmakesimpleintroductionontheEuropeanstandard.Forthepurposeoffuturelearning,solvethewindloadofa transmissiontowerstructurewiththesetwospecifications,andcomparetheresultsasareference.KeyWords:windload;basicwindspeed;returnperiod;standardheight;averagetimeinterval.伴着我国走出国门走向世界战略的提

4、出，我专业学生越来越多的选择出国留学深造，且在国际招标的工程中通常采用美国国家标准计算风荷载。世界各地对基本风速、工程地质等方面的划分标准不尽相同，存在一定的差异性，决不能简单地按我国的设计规范取值标准直接套用，这些问题经常给设计者带来许多困扰。风荷载设计方法通常是先参照某地的基本风速，然后将基本风速换算成基本风压，最后据统计学原理对基本风压进行不同的修正。由于自然环境的不同，世界各国在制定风荷载规范时对风荷载的基本计算参数有着不同的理解。现针对关于中美欧三国荷载规范中风速、基本风压、风荷载等的计算差异与换算关系进行分析比较，以供日后学习工作参考。1规范简介及分析1.1风荷载计算公式中国风

5、荷载标准值计算公式：Wk=βZμSμZW0F=Wk*AfWk：风荷载标准值（kN/m2）βZ：高度z处的风振系数μS：风荷载体型系数μZ：风压高度变化系数W0：基本风压（kN/m2）Af:受风面积（m2）美国风荷载标准值计算公式：F=qzGhCfAf(对于开敞式结构)qz:速度压力(相当于中国的μZW0)Gh:阵风影响系数(相当于中国的βZ，但取值有所不同)Cf:风载体型系数(相当于中国规范的μS，但取值略有不同)Af:受风面积（C）欧洲风荷载标准值计算公式：此规范中，确定风荷载作用的大小有两种方法:一是使用形状系数采用力系数的力系数法;二是通过外表面压(吸)力、内表面压(吸)力和风摩擦力

6、三部分求和的求和法。第一种力系数法计算风作用FW的公式为:FW=cscd·cf·qp(ze)·Arefcscd:结构系数cf:结构整体或结构性构件的力系数qp(ze):基准高度处的峰值风速压力Aref:基准面积。1.2基本风压中国规范中的基本风压公式：W0=1/2ρV02,ρ是空气密度1.256kg/m3，V0为B类地形离地10m高处重现期为50年的10min平均年最大风速，m/s2美国规范：qz=0.613KzKztKdV2(N/m2；V的单位为m/s)式中：Kz为风压高度变化系数(相当于中国的μZ，但取值略有不同)；Kzt为地形因素系数(对于平地取1.0)；Kd为风方向性因素系数(美国

7、规范规定一般可取0.85～0.95，或按公式计算)；V为基本风速(相当于中国的V0)，美国规范规定基本风速为C类地貌离地33ft（相当于10m）高度处重现期为50年的3s阵风风速。对比分析中美的基本风速，①离地面的高度:离地高度越高，风速越大，受地面粗糙度的影响就越小。因此，中美两国基本风速均规定统一为离地10m。②地面粗糙度：中国规范中，地面粗糙度可分为A、B、C、D四类，美国规范中，地面粗糙度可分为B、C、D三类。中