平屋盖围护构件设计风荷载研究

GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》中未给出复杂体型且重要建筑物的风荷载局部体型系数,此类建筑物的风荷载需通过风洞试验确定。基于此,提出了基于风洞试验的围护构件设计风荷载计算方法,将规范中阵风系数与局部体型系数的乘积修改为局部体型系数与脉动风压系数极值之和的形式,称为风压系数极值。提出的围护构件设计风荷载计算方法不仅适用于迎风面围护构件设计风荷载的计算,也适用于气流分离区围护构件设计风荷载的计算。在脉动风压系数极值的计算中,考虑了气流分离区非正态风压时程的特性,采用非正态峰值因子的简化计算式,可简便确定非正态风压时程的峰值因子。以平屋盖围护构件设计风荷载的确定过程为例,对比了我国规范方法与文中方法的异同,提出了平屋盖围护构件风压系数极值的设计建议值。结果表明,采用文中提出的围护构件设计风荷载计算方法,基于风洞试验数据可确定气流分离区围护构件的设计风荷载,采用日本风荷载规范的屋盖风荷载分区方法是合理的;采用风洞试验得到的局部体型系数,套用GB 50009-2012规范方法确定气流分离区围护构件的设计风荷载,可能严重低估风荷载取值。     

风压沿建筑物横向变化对规则巨型框架结构变形的影响

大量风洞试验研究表明,风压沿建筑物横向的变化非常明显,呈抛物线形状分布,而现行的GB50009-2001<建筑结构荷载规范>对风荷载平均风压取值的简化计算标准,并未考虑这一影响.在风洞试验的基础上,通过对试验数据的数值分析和拟合,得出了风压系数沿建筑物横向变化的简化计算公式.算例研究表明,风压沿建筑物表面位置的横向变化对规则巨型框架结构变形的影响较大,在设计中应予以考虑.     

新荷载规范对钢结构单管通信塔风荷载计算的影响分析

根据新的《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）关于风荷载计算的规定,对钢结构单管通信塔的风荷载、风荷载整体响应进行计算,并与按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001（2006年版））计算的结果进行比较。通过对比分析,发现新规范的计算结果有所增大,整体响应的增大系数可近似取1.2。     

罩棚式低矮房屋屋面风荷载特性及气动抗风措施研究

采用模型的风洞试验详细研究了矩形和圆形罩棚屋面结构的平均风压和峰值风压分布特征,分析了屋面风致破坏的主要原因,在此基础上实施了7种不同的屋面局部修改方案的对比试验,从中筛选出可以有效消减屋面风荷载的抗风措施。两种平顶矩形和圆形罩棚屋面结构均以负压为主,试验测得两结构屋面的最高平均负压系数分别为-1.83和-0.97,相应最高极值负压系数为-5.41和-3.11,结果远高于GB 50009-2001《建筑荷载规范》推荐的平均风压乘以阵风系数的方法,这显示规范中的阵风系数方法并不适合于计算该类屋面结构的风压值。根据分析结果给出了平顶矩形和圆形罩棚屋面结构风压体型系数取值的建议值,采用斜切角形式的屋檐或在屋面板和侧面围板交界处开贯通透风槽方式可以使屋面风敏感区域的极值负压削减25%~35%。     

关于门式刚架设计中的风荷载体型系数

分别采用《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102∶2002)和《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的风荷载体型系数,对不同跨高比、荷载等级、基本风压的荷载效应组合进行分析,其结果可供设计人员参考。     

关于中澳飓风区风荷载设计异同的比较

从实际工程出发,应用澳洲风荷载规范,对处在飓风区矿山项目中开敞式工业厂房的风荷载进行分析和计算。同时,比较GB50009-2001《建筑结构荷载规范》和澳洲风荷载规范计算风荷载的异同。结果显示,采用澳洲风荷载规范计算得到的风荷载远大于GB50009-2001的计算结果。     

新旧荷载规范中输电塔结构风荷载的计算和对比

新国标GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》中对风荷载计算部分做了较大修改,调整了风压高度变化系数和风振系数的计算,对输电塔设计影响较大。通过实例计算和对比分析,发现新规范较大幅度地提高了输电塔结构设计时风荷载的取值。     

大跨屋盖表面局部体型系数和峰值风压研究

基于大跨平屋盖和马鞍屋盖风洞测压试验,利用面积时程法得到全风向下屋盖最不利局部体型系数,并将计算结果与我国GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》进行对比分析,同时采用Davenport峰值因子法、Hermite矩模型理论,分别计算高斯区、非高斯区峰值因子,得到屋盖表面最不利峰值风压。结果表明:我国GB 50009—2012中关于围护结构局部体型系数的规定不尽合理,在屋盖迎风前缘拐角区域明显低估了风吸力;对于迎风前缘中部区域,规定的局部体型系数过于保守;对于屋盖的中心区域,采用单一系数低估了迎风拐角区域与中心区域交界处的体型系数。为此,基于风洞试验和理论计算结果,参考日本AIJ-2004,对两类屋盖的全风向最不利局部体型系数和峰值风压系数进行了分区界定并给出相应的建议值。     

LNG储罐风荷载计算对比研究

为探究中、欧规范中关于LNG储罐风荷载规定的异同,文中将GB50009-2012《建筑结构荷载规范》与BSEN 1991-1-4:2005作了对比,分析了风振系数、体型系数、风压高度变化系数以及风荷载组合系数的取值规定。并结合某LNG储罐项目,运用两种规范计算分析不同部位在风荷载作用下的有限元内力。结果表明:按照欧洲规范计算内力结果比中国规范计算结果大。在实际工程中,需综合考虑,正确选取规范。     

建筑围护结构风荷载效应的国内外标准对比

针对建筑围护结构,研究了中国GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》、日本标准AIJ-2004、美国标准ASCE/SEI 7-10和澳大利亚/新西兰标准AS/NZS 1170.2∶2011等荷载标准中有关抗风设计的规定,深入探讨基本风压、地面粗糙度分类、体型系数、风载设计值和风载效应等方面内容,并以中低层建筑中常见的几种情况为实例进行风载效应的对比分析。研究表明:GB 50009—2012对围护结构表面风压的规定,在考虑建筑高宽比、风压分区方式、面积折减等方面有待改进。GB 50009—2012在屋面和墙面的风压计算中没有分出角部区域,边缘和角部区域的风荷载体型系数取值偏小。     

论述中美风荷载的换算关系

结合工程实际应用,对于我国GB 50009—2001《建筑结构荷载规范》和美国ASCE 7—05《MinimumDesign Loads for Buildings and Other Structures》中关于风速、基本风压计算的差异与换算方法进行论述。     

轻型门式刚架风荷载体型系数取值的合理性讨论

由于GB50009-2001《建筑结构荷载规范》与CECS102∶2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》对门式刚架设计中风荷载体型系数取值不同,从现行荷载规范关于体型系数的确定原则、体型系数的来源背景分析及低矮房屋在风荷载作用下所具有的特征等方面,阐明荷载规范GB50009-2001表7.3.1中体型系数应用于低层轻型门式刚架设计的局限性以及采用CECS102∶2002体型系数的合理性。     

混凝土结构施工阶段风荷载标准值取值评析

总结了国内外标准的施工阶段风荷载标准值取值规定,并分析了我国主要城市不同重现期风压的关系。以国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009—2001的计算公式为基础,对施工阶段的主体结构和施工辅助设施结构,提出了施工阶段风荷载标准值修正建议,通过算例说明了建议的应用。《混凝土结构工程施工规范》GB50666—2011的附录A部分采纳了该建议。     

梁柱凹凸布置对规则巨型框架结构表面风压计算的影响

风压沿建筑物表面的分布具有复杂性,现行的GB50009-2001《建筑结构荷载规范》对风荷载平均风压取值的简化计算标准,只考虑到了大气层风压高度和建筑物体型等因素的影响。本文在风洞试验的基础上,通过对试验数据的数值分析和拟合,发现建筑物表面粗糙程度对建筑物表面的风压分布影响相当明显,并在此基础上得出了风压沿巨型框架结构不同表面粗糙程度下的简化计算公式。算例研究表明,建筑物表面不同粗糙程度引起的风压分布变化对规则巨型框架结构变形的影响较大,在设计中应予以考虑。     

中国与美国规范风荷载计算分析比较

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。面对越来越多的涉外工程设计的需求,了解、熟悉并掌握美国规范及其与中国规范的异同,对于在涉外工程中更好地采用美国规范进行设计很有必要。对美国ASCE/SEI7-05《建筑最小荷载规范》中的风荷载和中国GB 50009-2001(2006版)《建筑结构荷载规范》的风荷载部分进行计算、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。     

中国与英国规范风荷载计算分析比较

面对越来越多的国外工程设计的需求,了解、熟悉并掌握国际流行规范及其与国内规范的异同,对于在国外工程中更好地采用国外通用流行规范进行设计是很有必要的。从实际工程出发,对英国风荷载规范BS 6399—2和中国《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2001）的风荷载计算进行分析和比较,可知两者差距不大。     

风力等级、风速与风压的对应关系研究

本文依据GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》第E.2.4条风压计算贝努利公式,计算了气象专业《蒲福风力等级表》中不同风力等级、风速所对应的风压,给建筑行业设计及施工技术人员提供了直观的对比、速查资料。