工程结构通用规范-第三讲.pdf

工程结构通用规范内容解析工程结构通用规范内容解析中国建筑科学研究院有限公司 陈 凯中国建筑科学研究院有限公司 陈 凯工程结构通用规范GB55001-2021主要起草人、联系人建筑结构可靠性设计统一标准GB50068-2018主要起草人建筑结构荷载规范GB50009-2012主要起草人第三讲 风荷载第三讲 风荷载第二讲重点回顾第二讲重点回顾 取消了永久荷载主导的基本组合，提高了分项系数取值 提高了楼面活荷载取值 修改了屋面活荷载的取值规定 增加了地下室顶板施工活荷载的取值要求 协调了栏杆活荷载的取值规定4.5 风荷载4.5 风荷载 4.6.1 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应在基本风压、风压高度变化系数、风荷载体型系数、地形系数和风向影响系数的乘积基础上，考虑风荷载脉动的增大效应加以确定。（取消了荷载规范强条给出的计算式）风荷载作用的基本特点 时间的脉动性 空间的不均匀性 与来流风速成比例风与地震的比较风与地震的比较地震风地震风作用途径建筑结构基础（间接）建筑结构表面（直接）作用性质近似零均值的非平稳随机过程作用时间作用频率发生概率较小频繁出现能量集中段静力+动力，平稳随机过程几分钟几十分钟数秒数十秒高频（1秒以内）低频（数秒）tpppggzpp 围护结构风荷载的确定22212psuuusUIpUU (12)gztupg Ip0kgzslzww 主要受力结构风荷载的确定 风压：响应：(,)()(,)w z tw zw z t()()()xx zx zgz()x z()w z(,)w z t()xz静力计算随机振动计算(,)()(,)w z tw zw z t()()()keqw zw zwz()()()xx zx zgz()w zK随机振动计算()eqwzK()w zK()()()()eqzw zwzzw zkzz0()()szw zw zw 不限制风荷载值的具体计算方法 4.6.2 基本风速应通过将标准地面粗糙度条件下观测得到的历年最大风速记录，统一换算为离地10m高10min平均年最大风速之后，采用适当的概率分布模型、按50年重现期计算得到。基本风压应根据基本风速值进行计算，且其取值不得低于0.30kN/m2。三要素 气象站的环境标准空旷平坦地貌、观测高度10m 风速平均时距10min 概率统计方法50年一遇最大值受地表摩擦影响，离地面越近风速越低 4.6.3 风压高度变化系数应根据建设地点的地面粗糙度确定。地面粗糙度应以结构上风向一定距离范围内的地面植被特征和房屋高度、密集程度等因素确定，需考虑的最远距离不应小于建筑高度的20倍且不应小于2000m。标准地面粗糙度条件应为周边无遮挡的空旷平坦地形，其10m高处的风压高度变化系数应取1.0。规定了判定地面粗糙度的基本原则 取消了定量的风压高度变化系数的规定 只规定对应基本风速的高度变化系数 补充了确定地面粗糙度的距离的规定 平均风速剖面 理论推导得出平均风速的对数律 指数律使用更方便*0()lnuzU zkzggzzUzU)(风速随高度变化规律非常复杂为便于设计，荷载规范必须量化但不宜强制规定 乘积放大方法：规范方法 主要受力结构 具体值不便强制，规定下限值1.2（低于1.2的应取1.2）1.2不是一般性的取值依据！围护结构(12)gztupg Ip210zkz z10)(10zIzI 4.6.6 地形影响系数（规定下限值）4.6.7 风向影响系数应按下列规定采用：1 当有15年以上符合观测要求且可靠的风气象资料时，应按照极值理论的统计方法计算不同风向的风向影响系数。所有风向影响系数的最大值不应小于1.0，最小值不应小于0.8。2 其他情况，应取1.0。风向影响系数还需要结合建筑朝向考虑一般只能通过风洞试验得到各风向体型系数按照荷载规范，风向影响系数取1.0 4.6.8 体型复杂、周边干扰效应明显或风敏感的重要结构应进行风洞试验。体型复杂。这类建筑物或构筑物的表面风压很难根据已有经验和相关标准取值。周边干扰效应明显。在干扰建筑作用下，结构表面的风压分布和风压脉动特性存在较大变化，这给主体结构和围护结构的抗风设计带来不确定因素。对风荷载敏感。通常是指自振周期较长，风振响应显著或者风荷载是控制荷载的各类工程结构，如超高层建筑、高耸结构、柔性屋盖、大跨桥梁等。4.6.9 当新建建筑可能使周边风环境发生较大改变时，应评估其对相邻既有建筑风环境和风荷载的不利影响并采取相应措施。与现行荷载规范的几个差异点与现行荷载规范的几个差异点 荷载规范第8.1.2条：“对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载敏感的其他结构，基本风压的取值应适当提高，并应符合有关结构设计规范的规定。”是否仍提高？两个关键点：本规范的定位（技术法规属性，只规定底线要求）；其他标准与本规范的关系。荷载规范第8.4.1条，“对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋，以及自振周期T1大于0.25s的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。”是否都考虑？风压脉动是风荷载的固有属性；各种结构的“背景响应”都是存在的，但“共振响应”有大有小；荷载规范所列的房屋和高耸结构，共振响应相对较为显著。响应时间响应时间平均脉动平均脉动频率响应功率谱频率响应功率谱12*011()()rqSHidM041()Sd1211()()qSHi背景分量背景分量:共振分量共振分量:具有明确的物理意义具有明确的物理意义 风振系数、阵风系数与“风荷载放大系数”相同点：都是由于风压本身脉动造成的荷载放大 风振系数：与结构动力特性有关 阵风系数：与结构动力特性无关 主体结构风荷载放大系数 下限值1.2 底线控制要求，并非一般性的取值依据 高层建筑横风向荷载是否考虑？情况较为复杂，不宜做出强制规定，但仍应参照荷载规范考虑 仍然符合4.6.1条的基本描述 与顺风向的重要区别：平均值为0风荷载干扰效应与风振控制风荷载干扰效应与风振控制建筑从来不是孤立的存在建筑从来不是孤立的存在群体建筑的干扰效应群体建筑的干扰效应风荷载的计算与构成风荷载的计算与构成平均荷载+脉动荷载脉动荷载总风荷载平均脉动干扰改变平均风荷载干扰改变平均风荷载0.3 0.5 0.50.50.5 0.4 0.40.4 0.7 0.70.70.7 0.7 0.50.5 0.7 0.80.80.8 0.7 0.50.4 0.7 0.90.90.8 0.7 0.40.5 0.8 0.90.90.8 0.7 0.40.5 0.8 0.90.90.8 0.7 0.40.5 0.8 0.90.90.9 0.7 0.30.4 0.8 0.90.90.9 0.7 0.20.3 0.8 0.90.90.9 0.7 0.40.4 0.8 0.80.90.8 0.6 0.20.3 0.7 0.80.80.7 0.5-0.00.4 0.9 1.11.11.0 0.6-0.2-0.7-0.7-0.7-0.7-0.6-0.6-0.6-0.7-0.7-0.7-0.7-0.6-0.6-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.8-0.7-0.7-0.8-0.8-0.8-0.8-0.8-0.8-0.8-0.8-0.8-0.8-0.8-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-1.0-1.0-1.0-1.0-1.1-1.0-0.9-1.0-1.1-1.2-1.2-1.2-1.1-1.0-1.0-1.4-1.4-1.4-1.3-1.1-1.0-1.0-1.8-1.8-1.8-1.6-1.2-1.0-0.9-3.0-2.6-1.9-1.5-1.2-1.1-1.0-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.6-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.6-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.6-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.6-0.7-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.7-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.7-0.7-0.7-1.0-0.6-0.7-0.7-0.8-0.8-0.8-0.7-0.7-0.7-0.8-0.8-0.9-0.8-0.8-0.7-0.8-0.8-0.8-0.9-0.9-0.9-0.8-0.9-1.0-1.0-1.0-1.1-1.0-0.9-1.0-1.3-1.2-1.2-1.5-0.6-0.6-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.6-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.8-0.7-0.8-0.8-0.8-0.7-0.7-0.8-0.8-0.8-0.9-0.8-0.8-0.8-0.9-0.8-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-0.9-1.0-1.0-1.0-1.0-1.0-1.0-1.0-1.1-1.2-1.2-1.2-1.2-0.9-1.0-1.1-1.3-1.4-1.4-1.4-0.8-0.9-1.1-1.3-1.5-1.6-1.7-0.7-0.8-0.9-1.2-1.6-2.0-2.1-0.9-0.8-0.9-1.1-1.3-2.0-2.8-0.4-0.3-0.3-0.4-0.3-0.3-0.2-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.4-0.3-0.3-0.3-0.3-0.2-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.2-0.2-0.2-0.3-0.2-0.2-0.2-0.1-0.2-0.1-0.1 0.0-0.2-0.1-0.00.0 0.1-0.0-0.10.1 0.1 0.2 0.1 0.2-0.0 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5-0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.3-0.1-0.2-0.1-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.1-0.1-0.1-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.3-0.1-0.1-0.1-0.1-0.2-0.3-0.2-0.2-0.3-0.2-0.2-0.1-0.2-0.2-0.2-0.2-0.3-0.4-0.3-0.2-0.1-0.2-0.2-0.3-0.3-0.3-0.3-0.5-0.2-0.2-0.2-0.3-0.3-0.4-0.4-0.5-0.8-0.3-0.3-0.3-0.4-0.4-0.5-0.5-0.5-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.4-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.2-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.6-0.7-0.7-0.7-0.7-0.7-0.3-0.3-0.2-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.4-0.3-0.2-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.4-0.3-0.2-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.4-0.3-0.2-0.3-0.3-0.3-0.3-0.3-0.4-0.4-0.3-0.3-0.2-0.3-0.3-0.3-0.4-0.4-0.4-0.3-0.3-0.3-0.3-0.4-0.4-0.4-0.4-0.5-0.3-0.3-0.3-0.4-0.4-0.4-0.5-0.6-0.8-0.4-0.4-0.4-0.4-0.4-0.6-0.6-0.7-0.9-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.6-0.8-0.9-1.00.30.60.40.81.02.00.80.91.50.50.60.90.40.40.60.10.6-1.1-0.60.10.1-0.2-1.3-1.8-2.1-2.0-0.3-1.4-3.8-2.0-2.4-1.6-1.1-1.4-1.0-1.3-1.0-0.9-1.7-1.0-0.9-1.2-0.7-1.2-0.8-0.9-0.9-1.00.2-0.5-0.5-0.5-0.1-0.10.00.4-0.1-0.2-0.10.10.20.6-1.5-2.2-0.4-0.5-1.2-0.6-0.7-1.1-0.6-0.8-1.4-0.7-1.1-1.6-0.9-1.0-1.8-1.0-1.2-0.8-1.0-0.9-1.1-1.5-0.9-0.9-0.7-1.0-1.3-0.7-0.9-1.2-0.6-0.8-0.7-0.6-0.8-1.1-0.6-0.7-1.1-0.7-1.1-0.6-1.1-0.7-0.6-0.8-1.1-0.6-0.8-1.1-0.6-0.6-0.7-0.8-0.6-0.7-0.6-0.5-0.5-0.8-0.6-0.7-0.6-0.8-0.9-0.5-0.7-0.6-0.8-0.5-0.7-0.7-0.8-0.9-0.8-0.5-0.6-0.8-0.5-0.6-0.5-0.6-0.4-0.6-0.5-0.6-0.9-0.6-0.7-0.6-0.8-1.1-0.7-0.9-1.1-1.4-1.8-0.8-0.8-0.6-0.9-0.8-0.5-0.8-0.6-0.8-0.6-0.7-0.5-0.4-0.6-0.5-0.7-0.7-0.3-0.5-0.50.20.1-0.5-0.3-0.6-0.6-0.7-0.4-0.2-0.3-0.4-0.6-1.0-1.4-1.3-1.5-0.6-0.7-0.8-0.7-0.6-1.6-0.3-0.6-0.7-1.61.10.20.30.70.70.40.50.1-0.2-1.7-1.7-1.7-1.5-1.0-1.0-1.1-0.6-0.7-0.6-0.6-0.5-0.6-0.7-0.2-0.2-0.4-0.4-0.3-0.5-0.7-0.8-0.7-0.7-0.3-0.72.21.52.0-0.1-2.7-0.7-1.7-0.9-0.8-0.9-0.8-1.0-0.9-0.8-1.1-0.90.3-0.10.2-0.1-0.6-0.5-0.6-0.5-0.6-0.4-0.6-0.3-0.7-0.4-0.8-0.5-0.8-0.6-0.7-0.4-0.7-0.4-0.9-0.6-0.9-0.7-0.8-0.7-0.7-0.4-0.7-0.4-1.2-0.5-0.8-0.4-0.8-0.4-1.0-0.6-1.1-0.4-0.8-0.3-0.7-0.3-0.8-0.2-0.5-0.6-0.6-0.5-0.8-0.6-1.1-0.5-1.2-0.4-0.6-0.1-1.2-0.5-0.8-0.5-0.6-0.4-0.5-0.3-0.9-0.7-0.6-0.5-0.5-0.4-0.5-0.4-0.7-0.6-0.6-0.5-0.5-0.4-0.6-0.50.72.1-2.0-0.80.10.3-0.1-0.20.40.3-0.1-0.2-0.3-0.3-0.3-0.2-0.2-0.3-0.3-0.3-0.3-0.1-0.3-0.3-0.7-0.4-0.4-0.4-0.7-0.4-0.4-0.60.1-0.1-0.3-0.6-0.8-0.5-0.6-0.3-0.3-0.2-0.3-0.1-0.1-0.1-0.1-0.1-0.1-0.1TOP VIEWUPSIDELOWERSIDENETVALUECANOPY270090180NEAST ELEVATIONT1T2T1T2NORTH ELEVATIONABT2T1WEST ELEVATIONSOUTH ELEVATIONT2T1UPSIDELOWERSIDENETVALUEUPLOWERNETUPLOWERNETUPSIDELOWERSIDENETVALUEUPSIDELOWERSIDENETVALUEABLOWERmiusmean:-2-1.8-1.6-1.4-1.2-1-0.8-0.6-0.4-0.200.2 0.4 0.6 0.810.3 0.5 0.50.50.5 0.4 0.40.4 0.7 0.70.70.7 0.7 0.50.5 0.7 0.80.80.8 0.7 0.50.4 0.7 0.90.90.8 0.7 0.40.5 0.8 0.90.90.8 0.7 0.40.5 0.8 0.90.90.8 0.7 0.40.5 0.8 0.90.90.9 0.7 0.30.4 0.8 0.90.90.9 0.7 0.20.3 0.8 0.90.90.9 0.7 0.40.4 0.8 0.80.90.8 0.6 0.20.3 0.7 0.80.80.7 0.5-0.00.4 0.9 1.11.11.0 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