條文說明08

1、18風荷載風荷載8.18.1風荷載標準值及基本風壓風荷載標準值及基本風壓8.1.18.1.1影響結構風荷載因素較多，計算方法也可以有多種多樣，但是它們將直接關系到風荷載的取值和結構安全，要以強制性條文分別規(guī)定主體結構和圍護結構風荷載標準值的確定方法，以達到保證結構安全的最低要求。對于主要受力結構，風荷載標準值的表達可有兩種形式，其一為平均風壓加上由脈動風引起結構風振的等效風壓；另一種為平均風壓乘以風振系數(shù)。由于在高層建筑和高聳結構等懸臂

2、型結構的風振計算中，往往是第1振型起主要作用，因而我國與大多數(shù)國家相同，采用后一種表達形式，即采用平均風壓乘以風振系數(shù)βz，它綜合考慮了結構在風荷載作用下的動力響應，其中包括風速隨時間、空間的變異性和結構的阻尼特性等因素。對非懸臂型的結構，如大跨空間結構，計算公式（81.11）中風荷載標準值也可理解為結構的靜力等效風荷載。對于圍護結構，由于其剛性一般較大，在結構效應中可不必考慮其共振分量，此時可僅在平均風壓的基礎上，近似考慮脈動風瞬間的

3、增大因素，可通過局部風壓體型系數(shù)μsl和陣風系數(shù)βgz來計算其風荷載。8.1.28.1.2基本風壓的確定方法和重現(xiàn)期直接關系到當?shù)鼗撅L壓值的大小，因而也直接關系到建筑結構茌風荷載作用下的安全，必須以強制性條文作規(guī)定。確定基本風壓的方法包括對觀測場地、風速儀的類型和高度以及統(tǒng)計方法的規(guī)定，重現(xiàn)期為50年的風壓即為傳統(tǒng)意義上的50年一遇的最大風壓?；撅L壓w0是根據(jù)當?shù)貧庀笈_站歷年來的最大風速記錄，按基本風速的標準要求，將不同風速儀高度和

4、時次時距的年最大風速，統(tǒng)一換算為離地10m高，自記10min平均年最大風速數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計分析確定重現(xiàn)期為50年的最大風速，作為當?shù)氐幕撅L速υ0，再按以下貝努利公式計算得到：20021???w詳細方法見本規(guī)范附錄E。對風荷載比較敏感的高層建筑和高聳結構，以及自重較輕的鋼木主體結構，這類結構風荷載很重要，計算風荷載的各種因素和方法還不十分確定，因此基本風壓應適當提高。如何提高基本風壓值，仍可由各結構設計規(guī)范，根據(jù)結構的自身特點作出規(guī)定，沒有

5、規(guī)定的可以考慮適當提高其重現(xiàn)期來確定基本風壓。對于此類結構物中的圍護結構，其重要性與主體結構相比要低些，可仍取50年重現(xiàn)期的基本風壓。對于其他設計情況，其重現(xiàn)期也可由有關的設計規(guī)范另行規(guī)定，或由設計人員自行選用，附錄E給出了不同重現(xiàn)期風壓的換算公式。本規(guī)范附錄E表E.5中提供的50年重現(xiàn)期的基本風壓值是根據(jù)全國672個地點的基本氣象臺（站）的最大風速資料，按附錄E規(guī)定的方法經(jīng)統(tǒng)計和換算得到的風壓。本次修訂在原規(guī)范數(shù)據(jù)的基礎上，補充了全國

6、各臺站自1995年至2008年的年極值風速數(shù)據(jù)，進行了基本風壓的重新統(tǒng)計。雖然部分城市在采用新的極值風速數(shù)據(jù)統(tǒng)計后，得到的基本風壓比原規(guī)范小，但考慮到近年來氣象臺站地形地貌的變化等因素，在沒有可靠依據(jù)情況下一般保持原值不變。少量城市在補充新的氣象資料重新統(tǒng)計后，基本風壓有所提高。20世紀60年代前，國內的風速記錄大多數(shù)根據(jù)風壓板的觀測結果，刻度所反映的風速，實際上是統(tǒng)一根據(jù)標準的空氣密度ρ=l.25kgm3按上述公式反算而得，3針對4類

7、地貌，風壓高度變化系數(shù)分別規(guī)定了各自的截斷高度，對應A、B、C、D類分別取為5m、10m、15m和30m，即高度變化系數(shù)取值分別不小于1.09、1.00、0.65和0.51。在確定城區(qū)的地面粗糙度類別時，若無僅的實測可按下述原則近似確定：1，以擬建房2km為半徑的迎風半圓影響范圍內的房屋高度和密集度來區(qū)分粗糙度類別，風向原則上應以該地區(qū)最大風的風向為準，但也可取其主導風；2，以半圓影響范圍內建筑物的平均高度h’來劃分地面粗糙度類別，當h

8、’≥18m，為D類，9m＜h’＜18m，為C類，h’≤9m，為B類；3，影響范圍內不同高度的面域可按下述原則確定，即每座建筑物向外延伸距離為其高度的面域內均為該高度，當不同高度的面域相交時，交疊部分的高度取大者；4，平均高度h’取各面域面積為權數(shù)計算。8.2.28.2.2地形對風荷載的影響較為復雜。原規(guī)范參考加拿大、澳大利亞和英國的相關規(guī)范，以及歐洲鋼結構協(xié)會ECCS的規(guī)定，針對較為簡單的地形條件，給出了風壓高度變化系數(shù)的修正系數(shù)，在計

9、算時應注意公式的使用條件。更為復雜的情形可根據(jù)相關資料或專門研究取值。本次修訂將山峰修正系數(shù)計算公式中的系數(shù)κ由3.2修改為2.2，原因是原規(guī)范規(guī)定的修正系數(shù)在zH值較小的情況下，與日本、歐洲等國外規(guī)范相比偏大，修正結果偏于保守。8.38.3風荷載體型系數(shù)風荷載體型系數(shù)8.3.18.3.1風荷載體型系數(shù)是指風作用在建筑物表面一定面積范圍內所引起的平均壓力（或吸力）與來流風的速度壓的比值，它主要與建筑物的體型和尺度有關，也與周圍環(huán)境和地面

10、粗糙度有關。由于它涉及的是關于固體與流體相互作用的流體動力學問題，對于不規(guī)則形狀的固體，問題尤為復雜，無法給出理論上的結果，一般均應由試驗確定。鑒于原型實測的方法對結構設計的不現(xiàn)實性，目前只能根據(jù)相似性原理，在邊界層風洞內對擬建的建筑物模型進行測試。表8.3.1列出39項不同類型的建筑物和各類結構體型及其體型系數(shù)，這些都是根據(jù)國內外的試驗資料和國外規(guī)范中的建議性規(guī)定整理而成，當建筑物與表中列出的體型類同時可參考應用。本次修訂增加了第31

11、項矩形截面高層建筑，考慮深寬比DB對背風面體型系數(shù)的影響。當平面深寬比DB≤1.0時，背風面的體型系數(shù)由0.5增加到0.6，矩形高層建筑的風力系數(shù)也由1.3增加到1.4。必須指出，表8.3.1中的系數(shù)是有局限性的，風洞試驗仍應作為抗風設計重要的輔助工具，尤其是對于體型復雜而且重要的房屋結構。8.3.28.3.2當建筑群，尤其是高層建筑群，房屋相互間距較近時，由于旋渦的相互干擾，房屋某些部位的局部風壓會顯著增大，設計時應予注意。對比較重要

12、的高層建筑，建議在風洞試驗中考慮周圍建筑物的干擾因素。本條文增加的矩形平面高層建筑的相互干擾系數(shù)取值是根據(jù)國內大量風洞試驗研究結果給出的。試驗研究直接以基底彎矩響應作為日標，采用基于基底彎矩的相互干擾系數(shù)來描述基底彎矩由于干擾所引起的靜力和動力干擾作用。相互干擾系數(shù)定義為受擾后的結構風荷載和單體結構風荷載的比值。在沒有充分依據(jù)的情況下，相互干擾系數(shù)的取值一般不小于1.0。建筑高度相同的單個施擾建筑的順風向和橫風向風荷載相互干擾系數(shù)的研究