不同国家的设计参考风速及中美结构抗风可靠度对比研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luxinyiu
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随着高层、大跨等结构形式的不断涌现,风荷载逐渐成为主要控制荷载之一,风速作为风荷载的重要参数成为结构抗风设计的关键。风荷载规范作为结构设计与施工的指导手则,但是不同国家风荷载规范的设计参考风速取值存在很大的差异,由设计参考风速所计算得到结构可靠度也不相同。本文主要对比研究了五个不同国家(地区)风荷载规范的设计参考风速,并对中美两国风荷载的结构可靠度进行了探讨,具体的研究内容如下:(1)本文对不同国家的设计参考风速进行了对比研究,以影响设计参考风速较大的因素——设计风速时距、风剖面以及极值风速的概率分布和重现期为主要研究对象,分析其在各国规范中的异同、产生的原因和计算方法。研究得到设计参考风速的时距主要由各国的地理气候环境决定,同时受规范的继承延续性以及风速测量仪器的影响,并且平均风速时距对台风的影响没有对常态风那么显著。通过对比得到对数律和指数律都能对风剖面进行全面地描述,而我国的风速高度系数大于其他各国。(2)在中美风荷载对结构抗风可靠度的对比研究中,基于设计参考风速的对比,考虑同一参考风速下按中美两国规范计算得到的平均风荷载、脉动风荷载所确定的结构抗风可靠度以及风荷载围护结构抗风的可靠度对比。通过比较,得到美国规范中风荷载对结构的可靠度总体上比我国规范得到的可靠度大。考虑风振响应后,由于美国阵风因子的折减,两国结构的可靠度差距相对减小,再加上随着高度变化中美的荷载差距逐步减小,高层结构中,两国规范计算的结构可靠度几乎一致。同时结构可靠度还受活荷载与恒荷载比值的影响。局部结构抗风可靠度研究中,中美两国规范均采用阵风因子法,美国规范计算的结构可靠度仍大于我国。
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