GB 50135-2019 高耸结构设计标准.pdf

UDC 中华人民共和国国家标准B P GB 50135 - 2019 高耸结构设计标准Standard for design of high-rising structures 2019 - 05 - 24 发布2019 - 12-01 实施中华人民共和国住房和城乡建设部国家市场监督管理总局联合发布中华人民共和国国家标准高耸结构设计标准Standard for design of high-rising structures GB 50135 - 2019 主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 1 9 年1 2 月1 日中国计划出版社2019北京中华人民共和国住房和城乡建设部公告2019年第133号住房和城乡建设部关于发布国家标准高耸结构设计标准的公告现批准高耸结构设计标准为国家标准，编号为GB50135-2019，向2019年12月1日起实施。其中，第5.1. 2、7.1. 5条为强制性条文，必须严格执行。原(I自耸结构设计规范)(GB50135-2006)同时废止。本标准在住房和城乡建设部门户网站(www.mo出hl盯cI.gov. cn) 公开，并向住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版杜出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2019年5月24日目。-=目根据住房和城乡建设部关于印发(2014年工程建设标准规范制订修订计划的通知(建标(2013J169号)要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和罔外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订本标准。本标准的主要技术内容是:总则、术语和符号、基本规定、荷载与作用、钢塔架和l枪杆结构、?昆凝土匮|筒形塔、地基与基础以及相关的附录。本标准修订的主要技术内容是:与国家近期颁布的新标准内容相协调，增加了风力发电塔相关设计内容;补充了高耸钢管结构节点设计的规定;提出了承受拉压交变作用下高强蝶栓抗疲劳设计要求;提出了风力发电塔预应力锚栓基础和l预应力岩石锚杆基础的设计要求。本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由同济大学负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送同济大学(地址:上海四平路1239号土木大楼A703，由r编:200092)。本标准主编单位:同济大学本标准参编 单位:同济大学建筑设计研究院(集阳)有限公司中冶东方工程技术有限公司中广电广播电影电视设计研究院重庆大学大连理工大学-1 . 湖南大学北京市市政工程设计研究总院江苏省邮电规划设计院有限责任公司中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司中国移动通信集团设计院有限公司电力规划设计总院中国电子工程设计院中国建筑阿南设计研究院有限公司中国建筑科学研究院中石化洛阳工程有限公司中讯邮电咨询设计院有限公司河北省电力勘测设计研究院中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司北京北广科技股份有限公司电联工程技术股份有限公司青岛中天斯壮科技有限公司内蒙古金海新能源科技股份有限公司青岛东方铁塔股份有限公司新疆金风科技股份有限公司青岛王宝强实业有限公司上海矩尺土木科技有限公司浙江巨匠钢业有限公司本标准主要起草人员:马人乐牛春良何建平何敏娟李喜来肖克艰邓洪讪|陈凯荆建中李正良屠海明梁峰 2 罗烈肖?共伟委字陈俊岭吕兆华杨靖波黄冬平王立成董建尧舒亚俐忖举宏李占岭武笑平沈之容曹向东陈艾荣黄荣鑫葛卫春廖宗高徐华刚陈飞范志华|王建磊|王谦舒兴平王同华丛欧王虎长王宝山沈卫明张学斌本标准主要审查人员:陈禄如范峰章一萍吴欣之赵金城秦惠纪滕延京谢郁山李兴利缪国庆段然 3 目次I总则 (1 ) 2 术语和符号( 2 ) 2.1 术语(2 ) 2.2 符号 (2 ) 3 基本规定( 6 ) 4 荷载与作用 门川4. 1 荷载与作用分类(15 ) 4.2 风荷载(15 ) 4. 3 夜冰荷载( :35 ) 4. 4 地震作m ( 36 ) 4. 5 泪度作用. (39) 5 钢塔架和枪杆结构什川5. 1 一般规定(刊)5. 2 塔搅钢结构的内力计算(川)5. 3 塔能钢结构的变形和 稳体稳定(12 ) 5.4 纤皇宫. (43) 5. 5 轴心受拉和轴心受斥构件( 43 ) 5. 6 拉弯和压弯构件(48 ) 5. 7 焊缝连接(刊)5. 8 螺栓连接. (53) 5. 9 法兰连战 ( 54 ) 5. 10 构造要求.(62) 6 1昆凝土圆筒形塔.川5) 6. 1 一般规定( 65 ) -l . 6. 2 塔身变J和塔筒截而内力计算(65 ) 6. 3 塔筒截而承载能力验算(67 ) 6. 塔筒裂缝宽度验算.(68) 6. 5 混凝土培筒的构造要求(73 ) 7 地基与基础( 77 ) 7. 1 一般规定7. 2 :i也基计算(77) ( 80 ) 7. 3 基础设计( 85 ) 7.4 基础的抗拔稳定和抗滑稳定( 96 ) 附录A材料及连接.(102) 附录B轴心 受压钢构件的稳定系数(107) 附 录C单管塔局部稳定验算(110)附录D节点板尺寸的临界值. 附录E开 孔;塔筒截面承载力验算(112) 附录F截面形心轴至圆心轴的距离且截面核心距计算附录。开孔塔筒截面应力计算.(门别附录H在偏心荷载作用下，厕形、环形基础基底零应力区的基底压力计算系数( 123)附 录j基础和l锚l板基础抗拔稳定计算本标准用词说明.(131) 钊用标准名录(32)附:条文说明(133) 2 Contents 1 G enera l prOVlSlons ( 1 ) 2 T erms and symbols . ( 2 ) 2. 1 T erms . ( 2 ) 2. 2 Symbols ( 2 ) 3 Basic requirem ents( 6 ) 4 Loads and actio ns( 15 ) 4. 1 Classification of loads and actions( 15 ) 4.2引i口dload . ( 15) 4. 3 Ice load . (35) 4. 4 Earthquake action( 36 ) 4. 5 Thermal action.( 39 ) 5 Steel towe r and mast structure. ( 40) 5. 1 General requiremenls. (O) 5. 2 Calcularion of internal force for steel lOwcr and mast sl ructllre( 4 j ) 5. 3 Defor丁nationand stability of steel tower and IT咀51slrucl11re( 1 12 ) 5. 4 Cable( 43 ) 5. 5 Members llnder axial 1巳nsionand comprc5sion. (3) 5. 6 Members under combined axial force and bending. (48) 5. 7 Welding connections( 49 ) 5. 8 ol ted connccl ions. (53) 5. 9 Flange connections( 54 ) 5.10 Detailing reqllircmcnts. (62) 6 C ylindrical concr巳tetow巳r.(65) 6. 1 General reqllirements ( 65 ) 3 6. 2 Dcformation of IOwcr ,md inlemal force calculation of section( 65 ) 6.3 Calculation of bearing capacity( 67 ) 6. 4 Calculation of crack ( 68 ) 6. 5 Detailing of cylindricl. ( 73) 7 Ground and foundation ( 77 ) 7.1 General requirements. (77) 7. 2 Calculation for ground ( 80 ) 7.3 Foundalion design ( 85 ) 7. 1 Anti-uplirt and anli-sliding stability of foundation( 96 ) Appenclix A Mat巳rialsand connections(102) Appcndix B Stability co巳fficientof axial compressed steel members(107) Appendix C Local stability calculation of monopole(110) Appendix D Critical value of gusset plates size (111 ) Appendix E Calculation of capacity or section with openlngs(112) Appenclix F Calculation of distance between the centriodal axis and the central axis of the section, and moment of the core of the section. (116) Appenclix G Stress analysis of concr巳tetube with openings(118) Appendix H Pressure calculation coefficient of the base zero stress area for circle or ring founclation under eccentric load (123) Appendix J Calculation of the anti-uplift stability for foundation ancl anchor巴dplate (126) Explanation of wording in this standard (131 ) List of quoted standards(132) Addition: Explanation of provisions (133) 4 1总则1. 0.1 为了在高耸结构设计巾做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定4:标准。1. 0.2 本标准适用于钢及钢筋棍凝土高耸结构，包括广播电视塔、旅游观光塔、画信培、导，航塔、输电高塔、石油化工塔、大气监测塔、炯囱、排气塔、水塔、矿井架、隙望塔、风力发电塔等的设计。1. O. 3 高耸结构设计应综合考虑制作、防护、运输、现场施工以及建成后的环境影响和维护保养等问题。I. O. 4 高耸结构设计除应符合本标准的规定外，尚应科合同家现行有关标准的规定。-1 . 2 术语和符号2. 1术语2.1.1 高耸结构high-rising structure 高而细的结构。2. l. 2 钢塔架ste巳Itow巳r自立构架式高耸钢结构。2. l. 3 钢榄杆guyed steel mast 由立柱和拉索构成的高耸钢结构。2. l. 4 混凝土圆筒形塔r巳inforcedconcrete cylindrical tower 横截面为圆筒形、材料为钢筋?昆凝土的自立式高耸结构。2. l. 5 预应力锚栓prestressed anchor bolr 通过锚固板锚l固于基础中，用于连接上部结构的无布结预应力地脚螺栓。2. l. 6 预应力岩石锚杆pr巳stressedanchor rod in rock 由自由段和锚固段构成的施加预应力的岩石锚杆。2.1.7 连续倒塌progressive collapse 初始的局部破坏，从构件到构件扩展，最终导致整个结构倒塌或与起因不相称的一部分结构倒塌。2.2符口可2.2.1 作用和作用效应:Ar二一风斥频遇值作用下塔楼处水平动位移幅值;b一一基本覆冰厚度;N一一纤绳拉力设计值;q一一塔筒线分布重力;q.一一单位面积上的覆冰荷载;q，一一单位长度上的覆冰荷载;1/1，.一一塔筒代表截面处的弯曲变形曲率;l/ rdc一一塔筒代表截面处的地震弯曲变形曲率;5A-与横风向临界风速计算相应的顺风向风荷载效应;5，二一横风向风振效应;5wk 风荷载标准值的效应;6.u-一纤绳层间水平位移差;Ve一一土体滑动面上剪切抗力的竖向分量之和1; 比一一-11伍界风速;切。-一基本风压;w，二一绝缘子串风荷载的标准值;Wk-一作-用在高耸结构z高度处单位投影面积上的风荷载标准值;WO.N一一对应于重现期为R的风F右，代表值;叭一一垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值;一一宿冰重度。2. 2. 2 计算指标:C 高耸结构设计对变形、裂缝等规定的相应限值;f w 钢丝绳或钢绞线强度设计值;lu-一锚栓经热处理后的最低抗拉强度;R, 单根锚杆抗拔承载力特征值;cn一一筒壁局部稳定11伍界应力。2.2. 3 几何参数:A一一构件毛截面面积，纤绳的钢丝绳或钢绞线截面面积.塔筒截面面积.基础底面面积;A，一一绝缘子串承受风压面积计算值;d一一导线或地线的外径或程冰时的计算外径，圆截面构件、拉绳、缆索、架空线的直径，塔筒计算截面的外径， 3 圆板(环)形基础底板的外径，锚杆直径;do一一石油化工塔的内径;H一一高耸结构总高度;h一一纤绳的间距，肋板的高度;HI一一共振临界风速起始高度;11 -土重法计算的1 1商界深度;17.，一一基础上拔深度;Lo一一弹性支承点之间杆身计算长度;rc一一简体底截面的平均半径;rc。一一截面核心距(半径); t-连接件的厚度，筒壁厚度;。一一土体重量计算的抗拔角;。风向与导线或地线方向之间的夹角(勺，塔柱与铅直线的夹角;u一一弹性支承点之间杆身换算长细比;一一截面受压区半角。2.2.4 计算系数及其他:A。一一塔筒水平截面的换算截面面积;BI 缸冰时风荷载增大系数;B2 输电高塔构件嚣冰时风荷载增大系数iIR-一正常运行范围内风轮的最大旋转频率;I.，川一一川个风轮叶片的通过频率;0 . 塔架(在整机状态下)的第阶同有频率;八1塔架(在整机状态下)的第一阶固有频率;8一一峰值因子;10一-10m高紊流度;Re -一一雷诺数;St-斯脱罗哈数;QI一一与构件直径有关的覆冰厚度修正系数; 4 2一一覆冰厚度的高度递增系数;t 受拉钢筋的半角系数;民高度z处的风振系数、输电高塔风振系数;Yo-一高耸结构重要性系数;YHl一一土体重的抗拔稳定系数;阳一一基础重的抗拔稳定系数;El-一风压脉动和风压高度变化等的影响系数iEZ-一振型、结构外形的影响系数;Eq一-综合考虑风压脉动、高度变化及振型影响的系数;j -共振区域系数;一一风荷载体型系数;/-sc-一导线或地线的体w.系数;如一一垂直于横梁的体型系数分量;sp 平行于横梁的体型系数分量;乞一一高度z处的风压高度变化系数;E一-脉动增大系数，恪构式棉杆杆身按压弯杆件计算时的刚度折减系数;伊一一挡风系数;一一裂缝间纵向受rr钢筋应变不均匀系数，环形基础底根外J系数;如E一一抗震基本组合中的风荷载组合值系数;、hp一一-塔筒水平截面的特征系数;v一一塔筒竖向截而的特征系数。 5 3基本规定3.0.1 本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。3.0.2 本标准采用的设计基准期为50年。3.0.3 高耸结构的设计使用年限应符合下列规定:1 特别重要的高耸结构设计使用年限应为100年:2 一般高耸结构的设计使用年限应为50年;3 建于既有建筑物或构筑物上的通信塔，其设计使用年限宜与既有结构的后续设计使用年限相匹配;4 风力发电塔的设计使用年限宜与发电设备的设计使用年限相匹配;5 对有其他特殊要求的高耸结构，使用年限宜根据具体条件确定。3.0. 高耸结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求:I 在正常施工和l使用时，能承 受可能出现的各种荷载矛j作用;2 在正常使用时，具有良好的工作性能;3 在正常维护下.具有足够的耐久性能;4 生i发生偶然事件时，结构能保持必需的整体稳固性，不出现与起因不对应的破坏后果，防止出现结构的连续倒塌。3.0.5 高耸结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果，根据危及人的生命、造成经济损失、产生社会、环境影响等的严重性，采用不同的安全等级。高耸结构安全等级的划分应符合表3.o. 5的规定，并应符合F列规定:1 高耸结构安全等级应按表3.o. 5的要求采用。表3.0.5高耸结构安全等级安全等级破坏后果高耸结构类型一级很严重特)JIJ重要的高耸结构一级严重一般的高耸主古构三级不严重次耍的高耸结构注:1对特殊商n结构.Jt安全等级可根据具体情况另行确定;2 对风力发电塔.安全等级应为二级。2 结构重要性系数Yo应按下列规定采用:1)对安全等级为一级的结构构件，不应小于1.1; 2)对安全等级为二级的结构构件，不应小于1.0; 3)对安全等级为三级的结构构件，不应小于O.90 3.0.6 高耸结构除疲劳设计采用容许应力法外，应按极限状态法进行设计。3.0.7 对于承载能力极限状态.高耸结构及构件应按荷载效应的基本组合和l偶然组合进行设计。1 基本组合应采用下列极限状态设计表达式中的最不利组合:1)可变荷载效应控制的组合:Yo(22YGJSUJK十Yo，YL, 50, K十二Yo，YL，队，SQ，k)运R(YR，h，句，)2)永久荷载效应控制的组合:(3.0.7-1) Y ( Yc;，5G，k十三:yqYi，队，SQJR(YH心，Gk，)(3. O. 7-2) 式中:Yo一一-高耸结构重要性系数，投本标准第3.O. 5条第2款的规定确定;YGJ一一第j个永久荷载分项系数，按表3.0.7-1采用; 7 YQ，、YQ，一一第一个可变荷载、其他第1个可变荷载的分项系数，一般用1.4 ;可变荷载效应对结构有利时，分项系数为0;YI.，第t个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数，其中YLI为主导可变荷载。考虑设计使用年限的调整系数;Sl沪-按第1个永久荷载标准值G)k计算的荷载效应值;SQ k一一按第1个可变荷载标准值Q;k计算的荷载效应值;你一一可变荷载Q，的组合值系数，按行业规范取值，当行业规范元特殊要求 时按表3.O. 7-2采用;m一一一参与组合的永久荷载数;一二一参与组合的可变荷载数;R(儿，八，k)一结构抗力;Y，l一二一结构抗力分项系数，其值应符合各类材料的结构设计标准规定;人材料性能的标准值;一一几何参数的标准值，当几何参数的变异对结构构件有明显影响时可另增减一个附加值Ll，考虑其不利影响。表3.O. 7- 永久荷载分项系数荷载效应对结构有利与衍控制衔载或结构计算内容YU J EIJ可变荷载控制1.20 不幸IJFh永久荷载控制1. 35 一般结构计算1. 00 有幸IJ1顷在2、滑移验算0. 90 注初始状态下导线或纤纯张力的)(;=1.4. 8 表3.O. 7-2 不同荷载基本组合中可变荷载组合值系数表可变荷载组合值系数衍裁组合队w队二、iCA 中口.pCL G+ W+ L 1. 00 O. 70 H G+I+W+ L 0.25-0.70 1. 00 O. 70 m G+ A+ W+1. O . 60 1. 00 O. 70 N G+1十W十LO . 60 l. 00 O . 70 注，1G表示向重等永久俏载，W、八、I 、T、1.分别表示风荷载、安装检修商统、钱i冰向毅、温度作用和陈楼楼犀面且平台的iii荷裁?2 对T带t公楼或平台的高耸结构，塔楼顶及外平台丽的活载准水久f在IJII写荷载组合值大于活载组合值才.该平台活载组合值改为准永久值.UJI队1均改为0.40.而雪荷载组合系数ks(-在组合|、山、IV中均取0.70;3 在m合日巾，:w可取O.25-0. 70. t!f _. f投l段0.25.但0.25Wo注O.15kN/m2;对破冰后冬季风很大的区域.应根据调查选用*fj应的值:1 在 m合町rl.收w可取0.60.但对于1临时网定 状态的结构迦i国l风时.WJ寂.pcw = 1.00，且按l临时网定状况验3):;5 表巾白W、收八、.pn、/)(1、供1分别为风俏载、安装检修荷4iX、在I冰衍俄、温度作州 和f苔楼楼!军面或平台的活荷载的百f :变荷载组合在系激。2 采用偶然组合设计时应符合下列规定:1)高耸结构在偶然组合承载能力极限状态验算中，偶然作用的代表值不乘分项系数，与偶然作用同时出现的可变荷载应根据观测资料和工程经验采用适当的代表值;2)具体的表达式及参数应按国家现行有关标准确定。3.0.8 高耸结构抗震设计时，基本组合应采用下列极限状态表达式:5 = YGSGE十YEhSEhk十YEvSEvk+wEYwSwk (3. 0. 8-1) SR/YHE (3. O. 8-2) 式中:S一一结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴力和剪力设计值等;YEh ，YEv一一一水平、坚向地震作用分项系数，按 表3.O. 8的规定采用; 9 w 风荷载分项系数，取1.4 ; 5r;E一-一重力荷载代表值的效应，可按本标准第4.4. 13条的规定采用;51 陆-一水平地震作用标准值的效应;S川一一竖向地震作用标准值的效应;5wk一一风荷载标准值的效应;pwE -一一抗震基本组合中的风荷载组合值系数，可取0.2;对于风力发电塔，取0.7;R一一抗力，按本标准相应各章的有关规定计算;YRE一一承载力抗震调整系数，按有关标准取值。表3.0.8地震作用分项系数考虑地震作用的情况YEh YE 仅二号虑水平地震作用1.3 仅存j(走向地震作用1.3 以水平地震为主的地震作用1.3 O . 5 以竖，:.，地层为主的地震作用O. 5 1.3 3.0. 9 对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，分别采用荷载的短期效应组合(标准组合或频遇组合)和长期效应组合(准永久组合)进行设计，变形、裂缝等作用效应的代表值应符合下式规定:5dC 式中:5d一一变:rJ;、裂缝等作用效应的代表值;C一一-设计对变形、裂缝、加速度、振幅等规定的相应限俏，(3. O. 9-1) 1直符合本标准第3.0.11条的规定。1 标准组合:Q QU ， 2月+ nw cu + Q 川2卢-QU A口组遇(3. O. 9-2) 5d = 5l;Jk +功f)5叩十二仇，SQ，(3. O. 9-3) 10 3 准永久组合:S d = SGJk + 队;SQ，(3. O. 9-4) 式中:tfl一一第1个可变荷载的频遇值系数，按表3.0.9取值;队一一第i个可变荷载的准永久值系数，按表3.O . 9取值。表3.0.9高耸结构常用可变荷载的组合值、频遇值、准永久值系数表有J载类5)IJ组合值系数如频j虽值系数非I准水久值系数内风载0.6(0.2) O. :1 。.7 0.6 O. 5 证7荷载地1(0 。.7 0.6 O. 2 地|天 阻。.7O. 6 。i，l与荷载的分区应按现行国家标准建筑结构街载规范)GI350009执行.2 L衍载的仅在验算抗震lI;t用0.2.3.0. !O 高耸结构按正常使用极限状态设计时，可变荷载代表值可按表3.0.10选取。表3.0.10高耸结构按正常使用极限状态设计时可变荷载代表值序号I同耸结构类别验31:内容1吁变荷才主代表值选用2 4 b 6 7 微il主塔天线标rE处f(1位移标准值m合带I苔楼电视陪t丹梭处tjij切变%标准值组合栩聆楼电视I抖m楼处JJJ温度版j且毒组合钢筋1良凝土塔或烟囱裂缝:觅j交验3):标准值组合所有高耸结构地接沉降及不均匀沉降验算1ft永久值(J贡i自由D组l合所有高耸结构顶点水平位移标准(j组合:1非线性变形较大的高耸计吉):ir线性变及其j(，t结标准值乘分明1系数结构构的不利影响组合注:括号内代表值适用于凤玫瑰|￥|呈严重偏心的J也区.计算地基不均生j沉降日;p用频j也值作为风荷载的代表值.11 3.0.11 高耸结构正常使用极限状态的控制条件应符合下列规定:1 对于装有方向性较强(如微披塔、电视塔)或工艺要求较严格(如石油化工塔)的设备的高耸结构，在不均匀日照温度或风荷载标准值作用下，设备所在位置塔身的角位移应满足工艺要求;2 在风荷载或多遇地震作用下，塔楼处的剪切位移角。不宜大于1/300;3 在风荷载的动力作用下，设有游览设施或有人员在塔楼值班的塔，塔楼处振动加速度幅值应符合公式(3.0.11-1)的规定，塔身任意高度处的振动加速度可按公式(3.0.11-2)计算:-Arw2200 2 l一王(3. 0.11-1) (3. o. 11-2) 式中:Ar风压频遇值作用下塔楼处水平动位移I画值，其值为结构对应点在O.4k作用下的位移值与O.4=f.1挡。作用下的位移值之差，对仅有游客的塔楼可按实际使用情况取Ar为6级7级风作用下水平动位移幅值(mm); 1 塔第一圆频率(1/s) 。4 风力发电塔顶部加速度值不宜大于0.15g，g为重力加速度;5 在各种荷载标准值组合作用下，钢筋泪凝土构件的最大裂缝宽度应科合现行国家标准混凝土结构设计规范)GB50010的规定，且不应大于0.2mm;6 高耸结构的基础变形值应符合本标准第7.2.5条的规定;7 高耸结构在以风为主的荷载标准组合及以地震作用为主的荷载标准组合下，其水平位移角不得大于表3.O. 11的规定。单管塔的水平位移限值可比表3.0.11所列限值适当放宽，具体限值根据各行业标准确定;但同时应按荷载的设计值对塔身进行非线 12 性承载能力极限状态验算，并将塔脚处非线性作用传给基础进行验算。对于下部为?昆凝土结构、上部为钢结构的自立式塔，钢结构塔位移应符合表3.0.11的规定;其下部棍凝土结构应符合结构变形及开裂的有关规定。表3.0.11高耸结构水平位移角&值以风或多汹地箴作J+j为 主的荷载标准组合作用下以罕汹地震作用为主结构类型饺线性分析饺非线性分析的荷载标准主H合作用下t列主古构6 1175 1/ 50 6 v 1/50 自立H 式t哥混凝土6 1/ 150 1/ 100 6 v 1/50 H 6 1/75 能杆H 6 v 1/ 50 6u 1/ 50 注:u为水平位移.与分母代表的高度对应;6v为由j)!j切变形引起的水平位移，与分每代表的高度对应ju并J纤纯层间水平立移 茬，与分母代表的高度对应:H为总高度从对于梳丰T为纤绳之间i侣，对于II立式培11层高.3. 0.12 对于受变形、加速度控制非强度控制的高耸结构，宜采用适当的振动控制技术来减小结构变形及加速度。对于高度超过100m的风力发电塔，应采用振动控制技术减小共振。3.0.13 风力发电塔架固有频率应符合下列规定:1 结构固有频率10.和激振频率fR、!R.m应满足下列公式要求:ti:;三o.95 (3. 0. 13-1) |会-1书。05(3. 0. 13-2) 式中:/11正常运行范围内风轮的最大旋转频率;/0.1一一塔架(在整机状态下)的第一阶固有频率，应通过实测或监测修正;fR川一-m个风轮叶片的通过频率;10.一一塔架在整机状态下的第n阶固有频率。13 2 计算固有频率时，应考虑基础的影响;3 对于同一型号塔架，宜做现场动力实测或监测;4 在计算固有频率时，为了考虑不确定性因素的影响，频率应有土5%的浮动。3. 0.14 高耸结构地基基础设计前应进行岩土工程助察。3.0.15 在下列条件下，高耸钢结构可不进行抗震验算:1 设防烈度为6度，高耸钢结构及其地基基础;2 设防烈度小于或等于8度，1、E类场地的不带塔楼的钢塔架及其地基基础;3 设防烈度小于9度的钢梳杆。3.0.16 高耸结构应分别计算两个主轴方向和对角线方 向的水平地震作用，并应进行抗震验算。3.0.17 高耸结构的地震作用计算应采用振型分解反应谱法。对于重点设防类、特殊设防类高耸结构还应采用时程分析法做验算，地震波的选取应按现行国家标准建筑抗震设计规范)GB50011 执行。3.0.18 高耸结构的扭转地震效应的计算应采用空间模型。 14 4 荷载与作用4. 1 荷载与作用分类4.1.1 高耸结构上的荷载与作用可分为下列三类:1 永久荷载与作用:结构自重，固定的设备重，物料重，土重，土压力，初始状态下索线或纤绳的拉力，结构内部的预应力，地基变形作用等;2 可变荷载与作用:风荷载，机械设备动力作用，覆冰荷载，多遇地震作用，雪荷载，安装检修荷载，塔楼楼面或平台的活荷载，温度作用等;3 偶然荷载与作用:索线断线，撞击、爆炸、罕遇地震作用等。4.1. 2 荷载与作用应按下列原则确定:1 仅列出风荷载、覆冰荷载及地震作用的标准值;2 机械振动的作用按机械运行规律由机械专业人员 测算提供;3 其他荷载应按现行国家标准建筑结构荷载规范)GB50009 执行。4.2凤荷载4.2.1 垂直作用于高耸结构表面单位计算面积上的风荷载标准值应按下式计算:Wk卢sf.1，W(4. 2. 1) 式中:叫一一作用在高耸结构z高度处单位投影面积上的风荷载标准值CkN/m2);切。一一基本风压CkN/m勺，取值不得小于O.35kN/ m2 ; 户高度z处的风压高度变化系数; 15 如风荷载体型系数;良高度z处的风振系数。4.2.2 基本风压。应以当地空旷平坦地面、离地10m高、50年重现期、10min平均年最大风速为标准，其值应按现行国家标准建筑结构荷载规范)GB50009执行，且应符合本标准第4.2.1条的规定。4.2. 3 当城市或建设地点的基本风压值在现行国家标准建筑结构荷载规范)GB50009的全国基本风压图上没有给出时，其基本风压值可根据当地年最大风速资料，按基本风压定义，通过统计分析确定，分析时应考虑样本数量的影响。当地没有风速资料时，可根据附近地区规定的基本风压或长期资料，通过气象和地形条件的对比分析确定;也可按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009中全国基本风压分布图确定。4.2.4 111区及偏僻地区的10m高处的风店，应通过实地调查和对比观察分析确定。一般情况可按附近地区的基本风压乘以下列调整系数采用:1 对于山间盆地、谷地等闭塞地形，调整系数为O.75 0.85; 2 对于与风向一致的谷口、山口，调整系数为1.201.50o4.2.5 沿海海面和海岛的10m高的风压，当缺乏实际资料时，可按邻近附上基本风压乘以表4.2. 5规定 的调整系数采用。表4 .2 .5海面和海岛的基本凤压调整系数海白和1/每岛出i每岸距离km)调整系数 40 1. 0 4060 l.Ol.l 60lOO l.11.2 4.2.6 风压高度变化系数，对于平坦或稍有起伏的地形，应根据地面粗糙度类别按表4.2. 6确定。16 表4.2.6凤压高度变化系数离地面或海平地而粗糙度类别而高度(111) A B c 。P 1. 09 1. 00 o. 65 0. 51 10 l. 28 1. 00 0.65 0. 51 15 1.42 1.13 o. 65 0. 51 20 1. 52 1. 23 。70. 51 :1O 1. 67 1. 39 0.88 0.5 40 1. 79 1. 52 1. 00 O . 60 50 1. 89 l. 62 1. 10 。.6960 1. 97 1. 71 1. 20 0.77 70 2.05 1. 79 1.28 (). 8 80 2.12 1. 87 1. 36 O. 91 90 2.18 1. 93 1. 43 O. 98 100 2.2:1 2.00 1. 50 1.04 150 2. .16 2.25 1. 79 1. 33 200 2.64 2. .16 2.03 1. 58 250 2.78 2.63 2.24 1. 81 300 2. 91 2.77 2. 43 2.02 350 2. 91 2. 91 2. 60 2.22 1 100 2. 91 2. 91 2. 76 2.40 150 2. 91 2. f) 1 2. 01 2.58 500 2. 91 2. 9 1 2. 91 2.74 二:;:5502. 91 2. 91 2. 91 2. 91 1 地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:l)A类指近海悔面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;2)B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇;3)C类指有密集建筑群的城市市区;4)0类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。17 2 在确定城区的地面粗糙度类别时，当元实测资料时，可按下列原则确定:1)以拟建高耸结构为中心.2km为半径的迎风半圆影响范围内的建筑及构筑物密集度来区分粗糙度类别，风向以该地区最大风的风向为准，但也可取其主导风;2)以半圆影响范围内建筑及构筑物平均高度h来划分地面粗糙度类别:11二三18m时，为D类;9mh 18m 时，为C类;h :9m时.为B类;3)影响范围内不同高度的面域:每座建筑物向外延伸距离为其高度的面域内均为该高度;当不同高度的面域相交时，交叠部分的高度1&大者;4)平均高度h取各面域面积为权数计算。3 对于山区 的高耸结构，风压高度变化系数可按结构计算位置离山地周围平坦地面高度计算。4.2.7 不同类型高耸结构的风荷载体型系数s取值应符合下列规定:1 悬臂结构，当计算局部表团图4.2.7-ICa)分布的体型系数当时，应按表4.2.7-1采用;当计算整体图4.2. 7-ICb)体型系数时，应按表4.2. 7-2采用。J 护一.，f:z: (a)悬臂结构局部因4.2.7-1恳臂结构 18 A叫叫(1、)悬臂结构整体表4.2.7-1悬臂结构体型系数s(0 ) H/d注25H/ d = 7 H/ d = 1 。+1.0 +1.0 十1.015 十O.8 + 0. 8 十O.8 30 +0. 1 +0.1 +0.1 45 -0. 9 -0.8 -0.7 60 1.9 -1.7 一1.275 -2.5 -2.2 -1.5 90 一2.6-2.2 一1.7105 -1.9 一1.7一1.2120 O. 9 -0. 8 -0.7 135 -0.7 O. 6 一O.5 150 一O.6 -0.5 O. 4 165 -0.6 0. 5 一O.4 180 O. 6 -0. 5 - 0. 4 注:表小数值适用于陆四od2二呈0.02的表面光滑悄况，其巾间为基本风压.以kN/m2i十.d以m计表4.2.7-2悬臂结构整体计算体型系数队H/ d 截面风向25 7 垂直于一边1.4 1.4 1.3 正方形沿对角线1.5 1.5 1.4 正六及正八边形任意1.2 1. 1 1.0 | 粗糙O. 9 。.8O. 7 圆形| 任意光滑0.6 O. 5 0.5 注，1表中圆形结构的p.，值适用于乱Od20.02的情况，D以m计W()为基本fxlF仨.以kN/mz:十，2 表巾.光消系指钢、很凝土等圆形结构的表而情况.粗糙系指结构表而凸出肋条较小的情况，3 计3).正方形对角线方向的风载H才.体型系数按照表4.2.7-2取值，迎JXlTI而积按照正方j单面面积l仅值. 19 2 型钢及组合型钢结构(图4.2. 7-2)的体型系数应按表4. 2. 7-3采用。L O J 仁图4.2.7-2型钢及组合钢结构表4.2.7-3型钢及组合型钢结构体型系数s工况型钢结构组合型钢结构1 1.3 3 塔架结构(图4.2.7-3)的体型系数应按下列规定取值:囚令A 图4.2.7-3恪架结构截而形式1)角钢塔架整体体型系数s应按表4.2.7-4采用。表4.2.7-角钢塔架的整体体型系数s方形三Jt!形中风|古J任意风向风情l| 组合角钢 t(l#!钢运三0.12. 6 2. 9 3. 1 2. 4 20 续表4.2.7-4方形三角形+ 以向风向任意风向单角钢组合