ASCE 7 美国风荷载规范 Wind load

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风力发电机台风荷载响应分析

风力发电机台风荷载响应分析

风力发电机台风荷载响应分析戴靠山;盛超【摘要】首先考察了台风风场特征参数,包括物理参数、极值风速、风剖面、湍流强度、湍流积分尺度和脉动风速功率谱,在基于台风特征参数的基础上,结合环太平洋地区主要国家现行风荷载规范进行台风荷载频域计算,建立风力发电机有限元模型并进行台风荷载响应分析.结果表明,美国规范计算的结构响应值最大,中国规范次之,澳大利亚规范最小,且三者均大约为《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)计算值的1.8倍;对于风电塔这种塔顶处机舱和叶片质量占总体结构比重大的特殊结构,利用规范进行频域分析得到的风荷载进行抗台风设计和验算偏于不安全,建议采用基于台风特征参数的时域分析来构造台风荷载.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2015(031)006【总页数】9页(P98-106)【关键词】风力发电机;台风;风荷载;荷载规范;频域分析【作者】戴靠山;盛超【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092【正文语种】中文Wind Turbine Tower Structural Responses Under Typhoon Loads Abstract This paper first analyzed characteristics of the typhoon windfield,including physical parameters,extreme wind speed,windprofile,turbulence intensity,turbulence integral scale,and power spectral density of fluctuating wind speed.A finite element model of an 1.5 MW wind turbine tower was developed and wind loads were constructed based on Chinese,American and Australian codes,respectively with parameters that represent typhoon characteristics.Structural responses of this wind turbine tower under different loading scenarios were compared.The results show that the tower responds most significantly under the wind loads being established by following the American code.The responses of the tower considering the typhoon characteristics are about 1.8 times of the responses being estimated by directly using Chinese Load Code for the Design of Building Structures (GB 50009-2010).Keywords wind power structure, typhoon, wind load, loading code, frequency domain analysis随着全球化石能源的日益衰竭和对二氧化碳气体排放的严格控制,新型清洁能源的开发和利用受到了越来越多的重视。

混凝土结构的抗风设计

混凝土结构的抗风设计

混凝土结构的抗风设计引言:混凝土结构在现代建筑设计中起着至关重要的作用。

风是一种主要的自然力量,它对建筑物的安全性和稳定性有着巨大的影响。

因此,在混凝土结构设计过程中,抗风设计是非常重要的一环。

本文将探讨混凝土结构的抗风设计原理和方法,并介绍一些常用的设计规范。

一、风对混凝土结构的影响风是由大气运动引起的空气流动现象,具有惊人的威力。

在混凝土结构中,风对结构的影响主要体现在以下几个方面:1. 风荷载:风的作用会产生水平荷载,即风荷载,它会对建筑物施加压力,特别是对墙体、屋顶等立面结构的垂直表面产生较大压力。

2. 气流压力分布:在流体介质中,例如风,会产生静压和动压,对建筑物施加压力。

静压主要作用于建筑物表面,而动压则作用于建筑物各个方向的边缘区域。

3. 风振:风的振动频率可以与结构固有频率共振,使得结构产生共振振动,并且可能导致结构疲劳破坏。

二、抗风设计的基本原则在进行混凝土结构的抗风设计时,需要遵循以下几个基本原则:1. 定义设计风速:根据地理位置和气象资料,确定设计基准风速。

这是设计的起点,对结构的风荷载计算和抗风设计有着重要影响。

2. 考虑结构稳定性:抗风设计的首要考虑是结构的整体稳定性。

建筑物应具备足够的刚度和强度,以能够有效抵抗风荷载产生的压力。

3. 选择合适的结构形式:设计应综合考虑结构的外形、高度、重量等因素,选择适合的结构形式,以提供较佳的风荷载抵抗能力。

4. 强化连接与节点设计:风荷载会在结构的连接与节点处集中,因此需要设计合理的连接和节点细部,以确保结构的整体稳定性。

5. 考虑风振控制:对于高层建筑或其他易受风振影响的结构,需要进行风振分析,采用相应的控制措施,如阻尼器和减振器等,来减小结构产生共振振动的概率。

三、常用的抗风设计规范在混凝土结构的抗风设计中,有一些常用的规范和标准可以作为设计参考。

以下是国际上常用的两个规范:1. ACI 318:美国混凝土协会(American Concrete Institute)发布的混凝土结构设计规范,其中包括了关于风荷载计算和抗风设计的规定。

美国ASCE施工设计荷载规范的理念与启示

美国ASCE施工设计荷载规范的理念与启示

美国ASCE施工设计荷载规范的理念与启示周威;胡亚辉【摘要】To design and analyze the incomplete structure during construction and ensure construction safety, it is necessary to clarify all kinds of external actions (loads) and their effects during construction. This paper presented the load types, design values of the loads and load combinations in the Design Loads on Structures During Construction in the construction stage, and emphatically focused on the determining procedure of construction loads and load factor, the combination method of construction load and dead load, live load, environmental load and lateral earth pressure, then compared them with Chinese current standards. It is proposed to compile the codes for construction loads in China systematically using the concept of ASCE construction specification, investigating the uncertainty of load in the construction stage, and introducing the proposed values of construction load and load factors.%为对施工阶段的未完整结构进行设计和分析,保证施工安全,应明确施工过程中结构可能受到的各类外部作用(荷载)及其效应。

国内外规范在结构风荷载计算中的异同研究

国内外规范在结构风荷载计算中的异同研究

国内外规范在结构风荷载计算中的异同研究摘要:我国在建筑工程的设计和建设过程中,经过长时间的实践和积累,在风荷载的取值和计算方面积累了丰富的经验。

随着一带一路的建设和对国际市场的开拓中,海外建设的工程项目越来越多,并且不同国家的荷载规范存在差异,尤其风荷载差异明显,需要对国外荷载规范进行更加深入的了解。

通过介绍美国标准与我国现行规范在风速的取值、风荷载的计算等方面的异同点,便于进行结构风荷载的对比分析,为结构工程风荷载设计提供可靠的依据。

关键词:美标、基本风压、风荷载、设计基准期、基本风压近些年来,随着全球经济的高速发展,越来越多的国内优秀设计企业开始走出国门,拓展海外市场。

对于涉外项目的设计而言,设计规范的确定显得尤为重要。

有些项目可以直接按照中国规范来进行设计,有些项目则必须按照美国规范或欧洲规范进行设计,此时国外的设计规范、标准显得尤为重要。

虽然各国规范在结构设计的基本原理上大体一致,但各国在荷载规范的风荷载规定和解读上差异性较大,风速统计方法和荷载重现期也有所不同,所以按照不同国家的荷载规范进行风荷载设计,往往会得到不同的设计结果。

本文就中美荷载规范的风荷载部分进行简要的对比。

1荷载规范美国的最小设计荷载规范(ASCE 7-10)的前身是1980年版的美国国家标准A58(ANSI A58.1-1980 D)。

其所规定的最小荷载取值、组合系数和荷载组合均采用了以概率理论为基础的结构极限状态设计方法,综合材料、极限状态、荷载、结构类型等因素,并在统计数据分析的基础上,考虑一定的目标可靠度指标而得出。

中国的建筑结构最小荷载以及组合等是借鉴了国际标准ISO 2394:1998《结构可靠度总原则》,在统计的基础上给出。

采用了与美国标准不完全一样的极限状态设计模式和目标可靠度值。

本文将结合中国的国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012(以下简称GB50009)与美国荷载规范《建筑或其他结构最小设计荷载》ASCE 7-10(以下简称ASCE 7),对中美建筑结构的最小荷载进行对比研究。

多国风荷载规范

多国风荷载规范

0.36 0.62
zg (m)
263.76 317.5 382.39
(4-1) (4-2)
1. 平均风速
2. 湍流强度
3. 湍动能
5 欧洲规范(Eurocode 1: Actions on structures-Part 1-4: General actionsWind actions)
5.1 地貌分类
City, tall buildings (4 to 9-story) City, heavy concentration of tall buildings (higher than 10-story)
3.2 风特性公式
平地平均风速 平地湍流强度 积分长度尺度
Uz
U0
Er
U
0
U 0
1.7 z zG , zb z 1.7 zb zG , z zb
zG
I rz
0.1 z
0.1 zb
zG 0.05 , zb zG 0.05 , z
z zb
zG
Lz
100 z 300.5 ,30m
100, z 30m
z
zG
(3-1) (3-2) (3-3)
U0 ——10m 高度处的基本风速,为 100 年重现期的 10min 统计平均风速。
积分尺度与地形、地貌无关(Turbulence scale is defined independently of the terrain categories of the construction site)
6.1 地貌分类
Terrain category Exposed open terrain with few or no obstructions and water surfaces at 1

ASCE705W美国风荷载规范ASCE-05 Wind load excl 计算程序

ASCE705W美国风荷载规范ASCE-05 Wind load excl 计算程序

WorksБайду номын сангаасeet Name
Doc Simplified MWFRS (Low-Rise) MWFRS (Any Ht.) Wall C&C Roof C&C Stacks & Tanks Open Structures (no roof) Wind Map
Description
This documentation sheet Analysis using simplified method for low-rise buildings with h <= 60’ Main Wind-Force Resisting System for low-rise buildings with h <= 60’ Main Wind-Force Resisting System for buildings of any height Analysis of wall Components and Cladding Analysis of roof Components and Cladding Analysis of cantilevered chimneys, stacks, and vertical tanks Analysis of open structures without roofs Basic wind speed map (Figure 6-1 of ASCE 7-05 Code)
"ASCE705W" --- ASCE 7-05 CODE WIND ANALYSIS PROGRAM
Program Description:
"ASCE705W" is a spreadsheet program written in MS-Excel for the purpose of wind loading analysis for buildings and structures per the ASCE 7-05 Code. Specifically, wind pressure coefficients and related and required parameters are selected or calculated in order to compute the net design wind pressures. This program is a workbook consisting of nine (9) worksheets, described as follows:

中美澳三国风荷载规范比较的开题报告

中美澳三国风荷载规范比较的开题报告

中美澳三国风荷载规范比较的开题报告一、研究背景和目的在工程设计中,风荷载是不可忽视的重要因素之一。

不同的国家和地区制定了不同的风荷载规范,根据当地气象条件和工程特性等因素制定。

本文旨在比较中美澳三国风荷载规范,分析其主要差异,并结合工程实例进行探讨。

二、研究内容和方法1. 研究对象本文将比较中美澳三国的风荷载规范,包括中国GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》、美国ASCE7-16《Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures》和澳大利亚AS/NZS 1170.2-2002《Structural Design Actions - Wind Actions》三个标准。

2. 研究内容比较中美澳三国风荷载规范的主要内容包括:(1)适用范围和等级(2)基本风速和设计风速的确定方法(3)风荷载计算公式及系数(4)特殊结构物风荷载的计算方法(5)风荷载试验方法及其应用3. 研究方法本研究采用文献资料法和实例分析法相结合的方法。

首先,通过查阅相关文献资料,梳理三国风荷载规范的主要差异。

然后,通过分析具体工程实例,探讨不同规范的适用性和优劣。

三、研究意义本研究可以对中美澳三国风荷载规范进行比较,发现差异所在,从而更好地理解不同规范的适用性与局限性。

同时,对于处于多国合作项目设计阶段的工程师和相关人员,了解各国规范的异同,有助于在设计过程中避免误差和风险。

四、论文结构本文将按照如下结构展开:第一章研究背景和目的第二章研究内容和方法第三章中美澳三国风荷载规范比较第四章工程实例分析第五章总结与展望。

ASCE_7-10美国建筑荷载规范(中文版)

ASCE_7-10美国建筑荷载规范(中文版)
1.3.1 强度和刚度...........................................................................................................7 1.3.2 适用性...................................................................................................................8 1.3.3 自应变...................................................................................................................8 1.3.4 分析.......................................................................................................................8 1.3.5 结构抗力的作用.................................................................................................98 1.4 结构的整体稳固性..........................................................................................................9 1.4.1 结构整体稳固性验算的荷载组合........................................................

中美日三国规范高层结构风荷载标准值对比

中美日三国规范高层结构风荷载标准值对比

万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据中美日三国规范高层结构风荷载标准值对比作者:张军锋, 葛耀君, 柯世堂, 赵林, ZHANG Jun-feng, GE Yao-jun, KE Shi-tang, ZHAO Lin作者单位:同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092刊名:湖南大学学报(自然科学版)英文刊名:Journal of Hunan University(Natural Sciences)年,卷(期):2011,38(10)被引用次数:2次参考文献(16条)1.张相庭结构风工程 20062.张相庭国内外风荷载规范的评估和展望[期刊论文]-同济大学学报(自然科学版) 2002(05)3.金新阳亚太地区各国风荷载规范的现状和发展趋势 20034.ZHOU Y;KIJEWSKI T;KAREEM A Along-wind load effects on tall buildings:comparative study of major intemational codes and standards 2002(06)5.HOLMES J D Developments in codification of wind loads in the Asia pacific 20096.周印高层建筑静力等效风荷载和响应的理论与实验研究[学位论文] 19987.黄韬颖中美澳三国风荷载规范的比较 19988.GB 50009-2001.建筑结构荷载规范 20069.ANSI ASCE7-2005.Minimum design loads for buildings and other structures 200510.Recommendations for loads on building(2004) 200411.JTG/T D60-01-2004.公路桥梁抗风设计规范 200412.DURST C S Wind speeds over short periods of time 196013.SIMIU E;SCANLAN R H Wind effects on structures 199614.KAREEM A;ZHOU Y Gust loading factor-past,present and future[外文期刊] 2003(12/15)15.ZHOU Y;KAREEM A Gust loadling factor:new molel[外文期刊] 2001(02)16.JGJ3-2002.高层建筑混凝土结构技术规程 2002引证文献(3条)1.陈鑫.李爱群.王泳.张志强国内外规范自立式高耸结构等效风荷载及响应比较[期刊论文]-建筑结构学报 2014(4)2.邓洪洲.段成荫新荷载规范修订对输电塔风荷载计算的影响研究[期刊论文]-振动与冲击 2013(20)3.童乐为.金健.周锋中欧温室规范中风荷载取值的对比[期刊论文]-农业工程学报 2013(21)引用本文格式:张军锋.葛耀君.柯世堂.赵林.ZHANG Jun-feng.GE Yao-jun.KE Shi-tang.ZHAO Lin中美日三国规范高层结构风荷载标准值对比[期刊论文]-湖南大学学报(自然科学版) 2011(10)。

约旦、美国规范风荷载计算分析浅谈

约旦、美国规范风荷载计算分析浅谈

约旦、美国规范风荷载计算分析浅谈摘要:文中通过约旦第仕光伏项目支架设计实例,分析比较了约旦规范标准、美国规范标准对基本设计风速的定义,阐述了不同国别对基本设计风速的差异,为今后公司海外项目投标、项目执行、厂家招投标报价、设计优化、项目降本增效等提供参考依据。

关键词:设计风速、有效风速、风荷载1.项目有关风荷载描述的合同背景:(1)招标文件Employer's Requirements中对风荷载技术要求描述:ThePV modules should be mounted on metallic structures of adequatestrength and appropriate design, which can withstand load of modules and high wind velocities up to 140 km per hour.(2)标前澄清文件风荷载描述:Static calculations for the Structures and the buildings shall comply with the Jordanian laws and regulations.经合同及法律事务专家论证:风荷载应该按照约旦规范标准风速140km/h设计。

(3)标后澄清文件风荷载描述:Assume the basic wind speed in termsof a 3-second gust expressed in SI for 50-year mean recurrenceintervals will be 140km/h.经落实我公司投标技术工程师确认:我们此处假定的为美国标准设计风速(4)我公司的的投标文件及偏差表中风荷载描述:SEPCOIII confirm capacity against the wind load for 140km/h and confirmation of the warranty of the structure for at least 10 years by the Mounting Structure manufacturer.1.支架设计因风荷载问题陷入停滞:项目部正式送审光伏支架设计计算书,采用的美标设计基本设计风速取值164km/h,同时验证约旦规范基本设计风速120km/h达标。

ASCE705W美国风荷载规范ASCE-05-Wind-load-excl-计算程序小结

ASCE705W美国风荷载规范ASCE-05-Wind-load-excl-计算程序小结

"ASCE705W" --- ASCE 7-05 CODE WIND ANALYSIS PROGRAM
Program Description:
"ASCE705W" is a spreadsheet program written in MS-Excel for the purpose of wind loading analysis for buildings and structures per the ASCE 7-05 Code. Specifically, wind pressure coefficients and related and required parameters are selected or calculated in order to compute the net design wind pressures. This program is a workbook consisting of nine (9) worksheets, described as follows:
Worksheet Name
Doc Simplified MWFRS (Low-Rise) MWFRS (Any Ht.) Wall C&C Roof C&C Stacks & Tanks Open Structures (ns documentation sheet Analysis using simplified method for low-rise buildings with h <= 60‟ Main Wind-Force Resisting System for low-rise buildings with h <= 60‟ Main Wind-Force Resisting System for buildings of any height Analysis of wall Components and Cladding Analysis of roof Components and Cladding Analysis of cantilevered chimneys, stacks, and vertical tanks Analysis of open structures without roofs Basic wind speed map (Figure 6-1 of ASCE 7-05 Code)

光伏风荷载雪荷载欧美名称

光伏风荷载雪荷载欧美名称

光伏风荷载雪荷载欧美名称随着世界环境问题日益凸显,新能源的开发与利用成为了各国发展的热点。

光伏发电作为一种清洁、可再生且广泛可用的能源形式,近年来得到了越来越多国家的关注与发展。

然而,由于不同国家地理环境和气象条件的差异,光伏发电场所面临的标准和设计要求也有所不同。

其中,光伏风荷载和雪荷载是在光伏电站的设计与建设中需要重点考虑的因素之一。

在本文中,将从欧美视角来探讨光伏风荷载和雪荷载的名称和标准。

光伏风荷载光伏风荷载是指光伏电站在遭受风力作用时产生的外力。

根据欧美地区的标准和命名规范,光伏风荷载主要分为以下几类:1. 水平风荷载(Wind Load)水平风荷载是指风作用于光伏电站结构表面所产生的水平力。

根据欧洲标准 Eurocode 的要求,水平风荷载可根据不同地理位置和设计要求,被分为不同的等级,如Wind Load I、Wind Load II等。

而在美国,风载荷标准根据地理区域的不同而有所区分,根据ANSI/AISC 7 规范,常见的风速等级有ASCE7-05、ASCE7-10等。

2. 垂直风荷载(Uplift Load)垂直风荷载是指风对光伏电站结构上表面产生的向上的力量。

在光伏风荷载设计中,考虑到风压对支撑结构产生的影响,必须确保光伏电站能够抵抗垂直风荷载,以防止发生倾倒或结构破坏等情况。

3. 动态风荷载(Dynamic Load)动态风荷载是指风的瞬时影响,如突然的狂风、风暴等。

由于动态风荷载具有不确定性和非线性特点,因此在光伏电站的设计中需要进行详细的动力学分析和计算。

在欧美地区,通常采用数值模拟和结构试验的方法,以确定动态风荷载的作用。

雪荷载雪荷载是指光伏电站在受到积雪影响时产生的外力。

由于欧美地区存在较多的雪灾频发地区,因此在光伏电站的设计中必须考虑雪荷载的作用。

在欧美国家,对光伏电站雪荷载的要求和命名主要包括以下方面:1. 静态雪荷载(Static Snow Load)静态雪荷载是指积雪在光伏电站的结构表面产生的静态力。

美国规范计算开敞结构屋面风荷载的研究

美国规范计算开敞结构屋面风荷载的研究

范》 L 2 ] , 中国规 范风荷载计算主要执行 G B 5 0 0 0 9 -2 0 1 2 ( 建 筑结构荷 载规 范》 。通过对 比分析 中关两国 规范在计算风荷载 时的 差别 , 得知 : 美国规 范在计 算 开敞结构 屋 面风荷 载是将 风分 为顺 畅风和 阻碍 风。 风荷载分析时考虑 A、 B两种工况。
关键词 : 风荷载 美 国规 范 开敞结构
1 美国规 范 开敞 结构 屋面风 荷 载 的计算 1 . 1 开 敞结构 双坡 屋 面风 荷载 计算
时, 风分 为顺 畅 风 和 阻 碍 风 两 种 情 况 。 当 屋 面 下
物体挡风面积 ≤5 0 %时, 为顺畅风; 当屋面下物体
挡风 面积 >5 0 %时 , 为 阻 碍 风 。在 确 定 挡 风 面 积 后, 风荷 载要考 虑 A、 B两种工 况作 用 。 计 量 棚 内 的设 备 挡 风 面 积 ≤5 0 %, 仅 考 虑 顺
式 中: g h ——在高度 h 处的风压 , N / m ;
K — — 在 高 度 h 处 风 压 暴 露 系 数 ,由 A s C E 7 ~1 0表 2 7 . 3 — 1查得 ;
— —
地形系数 , 根据 A s c E 7 —1 0 第2 6 . 8 . 2
要求 , 取 1 . 0 ;
— —
高度 , 在计 算 屋面 风荷 载 时 , 为屋 面平
均高 度 , m。
单坡 、 双坡屋 面 的净设 计 风压 :
P=q h G C N ( 2 )
值 。由于结 构是对 称 的 , 双坡 风 向 0 。 、 1 8 0 。 净 风压
系数是相同的。
收 稿 日期 : 2 0 1 4— 0 7一l 】 。

中-美建筑风荷载计算方法之对比-分析

中-美建筑风荷载计算方法之对比-分析

中\美建筑风荷载计算方法之对比\分析摘要:文章针对美国ASCE/SEI 7-05《建筑最小荷载规范》中的风荷载和中国GB50009-2001(2006版)《建筑结构荷载规范》的风荷载部分进行分析和比较。

在风荷载设计原理上,美国规范与中国规范基本相同,对常规外形建筑物的设计,计算结果差别不大;主要的区别在于体型系数的分类体系化以及风振系数的计算方法。

关键词:美国规范;风荷载;体型系数;风振系数随着我国工程设计、施工单位不断参与国际招标工程,了解和掌握其它国家的规范正在成为一些设计单位的必要工作;美国规范作为世界主流标准之一,被越来越多的涉外工程所要求采用,因此对美国规范的介绍是非常必要的,同时通过对比、分析我国规范与美国规范之异同,对在实际工程中很好的理解与应用两国规范具有促进作用。

一、计算公式对比中国规范GB50009-2001(2006版)(以下简称“中国规范”)对垂直作用于主要承重结构建筑物表面的风荷载标准值计算为:wk=βz.μs.μzw0 (1)式中:wk——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。

美国规范ASCE/SEI 7-05(以下简称“美国规范”)对作用于主要承重结构建筑物表面的净设计风压P的计算如下:对刚性建筑:P=qGCp-qi(GCpi)(2a)对柔性建筑物:P=qGfCp-qi(GCpi)(2b)对低矮建筑物:P=qh[(GCpf)-(GCpi)] (2c)对开敞式建筑和其他结构:F=qzGCf.Af(3)式中:qi——不同高度处的风速压力,psf(1psf=47.88026Pa);G、Gf——阵风影响系数;GCp、GCpf——外部风压系数;GCpi——内部风压系数。

二、基本参数对比(一)基本风速基本风速是风荷载设计输入的基本参数,但是各国对基本风速的取值是有各自标准的。

各国在制定规范的时候,涉及到以下6项的定义是不同的。

中美规范风荷载比较 魏艳写

中美规范风荷载比较 魏艳写

中美规范风荷载比较魏艳写发表时间:2018-07-09T11:58:00.327Z 来源:《基层建设》2018年第13期作者:魏艳写[导读] 摘要:本文对中国GB50009-2012《建筑结构荷载规范》和美国ASCE/SEI 7-05 Minimum Design Loads for Buildings and OtherStructures中的风荷载部分进行计算、分析和比较。

中石油华东设计院有限公司北京分公司北京 100029 摘要:本文对中国GB50009-2012《建筑结构荷载规范》和美国ASCE/SEI 7-05 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures中的风荷载部分进行计算、分析和比较。

笔者根据实际工程的设计经验,从基本风速、基本风压定义出发,进行中美风荷载计算的比较,并提出相互换算的方法和工程设计过程中应注意的事项,供设计同行参考。

关键词:基本风压,风速,平均风速时距,风荷载计算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,后根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。

笔者根据实际工程的设计经验,从基本风速、基本风压定义出发,进行中美风荷载计算的比较,并提出相互换算的方法和工程设计过程中应注意的事项,供设计同行参考。

一、基本风压的定义1、中国规范中国现行GB 50009 —2012《建筑结构荷载规范》[1]定义的基本风压为:“根据当地气象台站历年来的最大风速记录,按基本风速的标准要求,将不同风速仪高度和时次时距的年最大风速,统一换算为离地10m高,地面粗糙度为B,自记10min平均年最大风速数据,经统计分析确定重现期为50年的最大风速,作为当地的基本风速V0,再按贝努利公式ω0=(1/2)ρv02算得到;也可统一按公式ω0=v02/1600(kN/m2)或ω0=0.625v02(N/m2)计算。

中美规范中风荷载计算的不同与对比

中美规范中风荷载计算的不同与对比

中美规范中风荷载计算的不同与对比晏琴【摘要】当空气流动时,风对工程结构件所产生的压力或吸力,被称为风荷载.风荷载的大小,与基本风压、地形、地面粗糙度、距离地面高度及建筑物体型等诸多因素有关.各国规范中,对风荷载的要求也大不相同.通过比较,对国内外3种常用规范的内容进行了对比和总结,为相关设计方案提供参考.【期刊名称】《电站辅机》【年(卷),期】2017(038)002【总页数】3页(P4-6)【关键词】机组;风荷载;风速;计算;标准;对比;设计;参考【作者】晏琴【作者单位】上海电气斯必克工程技术有限公司,上海200090【正文语种】中文【中图分类】TK264.9因为海外工程项目越来越多地进入国内设计公司,所以,在结构设计时,不仅要熟练掌握国内的设计规范,还要灵活应用外国的设计规范。

在工程结构设计中,确定荷载的取值和组合方式,是设计前的首要任务。

风荷载是建筑结构上的主要荷载之一,对于风荷载的计算,在各国的设计规范中,均有详细的解说和计算方式。

在国际上,认可度较高的荷载计算规范,分别为Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures(ASCE7-10)和Uniform Building Code(UBC97)。

我国的计算规范为GB5009-2012(建筑结构荷载规范)。

对于GB5009-2012与ASCE7-10和UBC97在风荷载取值上的差异及相互转换关系,国内学者已做了很多研究,但需注意的是,应避免发生2种或者3种规范混用的情况。

如按UBC97规范中的公式,计算得出了风荷载,那么就必须按照UBC97规范中相应的荷载组合进行结构分析,而不能再按其它规范进行荷载组合。

现通过实例,按3种规范中的要求,分别进行风荷载的分析和计算,可直观地发现各规范中的区别与计算上的差异。

某工程结构的顶部高度为30 m,结构类型为双向开敞、中心支撑钢结构,该工程项目位于美国,地形平坦,高为10 m、暴露类别为C、时距为3 s的风速值,为36 m/s。

中美规范风荷载设计规定对比研究

中美规范风荷载设计规定对比研究

1引言近年来,上海电气电站工程公司作为总承包方承接了多项海外燃煤、燃油、燃气火力发电项目。

很多项目要求采用美国规范作为设计标准,部分项目可以采用中国规范设计,但业主提供的风荷载参数等输入条件是基于美国规范提出的。

在项目的设计过程中,经常遇到由于中国规范和美国规范规定差异导致的风荷载参数取值不同给工程结构设计带来的困扰[1]。

为了适应海外工程的设计需要,了解中国规范与美国规范关于风荷载设计规定的差异是十分必要的。

本文基于中国规范GB50009—2012《建筑结构荷载规范》[2]和美国规范ASCE/SEI 7-10Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures[3],对基本风速、基本风压和风速压力、风荷载标准值和风荷载设计压力、地面粗糙度类别和暴露类别、风荷载体型系数和风压系数、最小风压等风荷载设计规定做了对比研究。

2基本风速中国和美国风荷载设计规范在确定基本风速时,选取的均是年最大风速,并且选取的年最大风速概率分布类型是一致的,均为极值I型分布曲线[4]。

中国规范GB50009—2012条款8.1.2指出,基本风速是高度10m处、地面粗糙度类别B类的10min阵风风速,重现期为50年。

美国规范ASCE/SEI 7-10的26.3节术语和符号解释中给出基本风速是高度10m 处、暴露类别C类的3s阵风风速。

ASCE/SEI7-10条款26.5.1指出,基本风速的重现期按不同的结构安全等级采用300年、700年、1700年不同的重现期。

离地面越近,风能量受地表障碍物的影响产生的损耗就越大,因而风速就越小;反之离地越高,则风能量损耗就越少,风速也就越大。

因此,必须规定一个标准高度以便于计算和比较[5]。

中美规范对标准高度的规定是一致的,均为10m。

基本风速在这两个规范之间相互转换时,可不必考虑标准高度的影响。

地表越粗糙风能量损耗就越大,因而风速就越小。

复合地基的超操作规范和流程

复合地基的超操作规范和流程

复合地基的超操作规范和流程English Answer:1. Applicable Codes and Standards.ACI 336.2R-18, "Guide for the Structural Design of Structural Composite Slabs"PCI Design Handbook, "Precast and Prestressed Concrete"IBC 2018, "International Building Code"ASCE 7-16, "Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures"2. Procedure for Composite Deck Design.2.1. Determine Design Loads.Dead loads: Self-weight of the deck, partition walls, mechanical equipment, etc.Live loads: Occupant loads, furniture, storage, etc.Wind loads: As per ASCE 7-16。

Seismic loads: As per ASCE 7-16。

2.2. Select Deck Type.Precast concrete joists with metal deck.Composite metal joists with metal deck.Concrete-filled metal deck.2.3. Calculate Maximum Moment.Determine the maximum positive and negative moments at the critical sections of the deck.Use appropriate analysis methods (e.g., moment distribution, finite element analysis).2.4. Select Shear Connectors.Stud shear connectors.Channel shear connectors.Headed studs.2.5. Determine Shear Connector Spacing.Calculate the required shear connector spacing based on the maximum shear force and the shear connector resistance.Ensure sufficient embedment length in both concrete and metal deck.2.6. Check Deflections.Calculate the expected deflections under service loads.Ensure that deflections meet the allowable limits for the intended use of the deck.2.7. Design Concrete Topping.Determine the required thickness and reinforcement of the concrete topping.Ensure that the topping provides adequate cover forthe shear connectors.2.8. Detailing and Construction.Prepare detailed drawings showing the layout of the deck, shear connectors, and concrete topping.Follow proper construction practices to ensure a composite action between the concrete and steel components.3. Factors Affecting Composite Behavior.Concrete strength.Steel deck thickness.Number and spacing of shear connectors.Embedment depth of shear connectors.Installation workmanship.4. Quality Control and Testing.Inspect the materials and workmanship during construction.Perform load tests to verify the composite behavior and ensure that the deck meets the design requirements.Chinese Answer:1. 适用规范与标准。

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Worksheet Name
Doc Simplified MWFRS (Low-Rise) MWFRS (Any Ht.) Wall C&C Roof C&C Stacks & Tanks Open Structures (no roof) Wind Map
Description
This documentation sheet Analysis using simplified method for low-rise buildings with h <= 60‟ Main Wind-Force Resisting System for low-rise buildings with h <= 60‟ Main Wind-Force Resisting System for buildings of any height Analysis of wall Components and Cladding Analysis of roof Components and Cladding Analysis of cantilevered chimneys, stacks, and vertical tanks Analysis of open structures without roofs Basic wind speed map (Figure 6-1 of ASCE 7-05 Code)
"ASCE705W" --- ASCE 7-05 CODE WIND ANALYSIS PROGRAM
Program :
"ASCE705W" is a spreadsheet program written in MS-Excel for the purpose of wind loading analysis for buildings and structures per the ASCE 7-05 Code. Specifically, wind pressure coefficients and related and required parameters are selected or calculated in order to compute the net design wind pressures. This program is a workbook consisting of nine (9) worksheets, described as follows:
Program Assumptions and Limitations:
1. Worksheet for "Simplified" analysis is applicable for low-rise buildings meeting the criteria of Section 6.4.1. 2. In the worksheet for Simplified analysis, the design MWFRS wind load is calculated for each direction. The design MWFRS load is assumed to be the total wind load on either the width or the length of the building respectively. 3. Worksheet for "MWFRS (Low-Rise)" is applicable for low-rise buildings as defined in Section 6.2. 4. Worksheets for "MWFRS (Any Ht.)", "Wall C&C", and "Roof C&C" are applicable for buildings with mean roof heights of up to 500 feet. 5. In worksheets for "MWFRS (Any Ht.)", "Wall C&C", and "Roof C&C" the user may opt to utilize user designated steps in height, 'z', in determining the wind pressure distribution. 6. Worksheets for "MWFRS (Any Ht.)", "Stacks & Tanks", and "Open Structures" can handle “rigid” as well as “flexible” buildings and structures. For “rigid” buildings or structures, this program uses the smaller value of either 0.85 or the calculated value from Section 6.5.8.1 of the Code for the gust effect factor, 'G'. For “flexible” buildings or structures, this program calculates the gust effect factor, „Gf‟, per Section 6.5.8.2 of the Code based on the assumed formula for the fundamental period of vibration from Section 12.8.2.1 of the Code, where the exponent 'x' in the formula T = Ct*h^x is assumed to be 0.75. 7. Worksheets for "Wall C&C" and "Roof C&C" are applicable for flat roof buildings, gable roof buildings with roof angles <= 45 degrees, and monoslope roof buildings with roof angles <= 3 degrees. 8. Worksheet for "Stacks & Tanks" is applicable for cantilevered structures up to 600 feet tall. 9. Worksheet for "Open Structures" is applicable for open structures without roofs up to 500 feet tall. This can be utilized for open process-type structures as well as pipe/utility racks and bridges. 10. This program uses the equations listed in the reference, “Guide to the Use of the Wind Load Provisions of ASCE 7-02” for determining the external wind pressure coefficients, „GCp‟, used in the Wall C&C and Roof C&C worksheets. (Note: a version of this document applicable to the ASCE 7-05 Code was not available.) 11. This program contains numerous “comment boxes” which contain a wide variety of information including explanations of input or output items, equations used, data tables, etc. (Note: presence of a “comment box” is denoted by a “red triangle” in the upper right-hand corner of a cell. Merely move the mouse pointer to the desired cell to view the contents of that particular "comment box".)
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