涉外工程中美国标准介绍和土建结构设计.ppt

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,+,涉外工程中美国标准介绍和土建结构设计,2014.11.11,第一部分,标准规范,美国标准体系简介,结构设计的几本主要执行规范内容介绍,关于工程建设标准,涉外工程设计中注意的几个问题,1,、美国标准体系简介,“,体系,”,?,名目繁多,各种技术标准、标准多大,5,万种以上,其中私营机构、学会等制定的达,4,万种以上,还不包括约定俗成的标准。,分散化,无公共、私营机构主导标准规范的制定和推广。联邦政府仅负责制定一些强制性标准,涉及交通、食药品、环保及制造业。,1,、美国标准体系简介,“,体系,”,?,美国国

2、家标准协会(,ANSI,)本身不制定标准,仅是“自愿标准体制”的协调者。,由于不同机构制定标准,所以有:,1,、种类繁多,2,、要求不一致,1,、美国标准体系简介,“,体系,”No,标准化体制问题,标准化体制是指标准化活动开展的,组织方式,、,管理方式,和,运行方式,的总称。,由,三方面构成:,1,、标准体制,标准性质、分级;强制,-,自愿;,2,、管理体制,确定分工和管理权限,明确各方关系;,3,、制定标准的组织形式,民间标准化团体。,1,、美国标准体系简介,1,、标准体制,美国的四级标准:,国家标准,由各方协商一致产生;,政府部门标准,由政府各部门发布,主要涉及安全健康一类;,专业标准(行

3、业),由专业学会或行业协会制定;,公司标准;,1,、美国标准体系简介,2,、管理体制,与其它国家最不同的地方,政府作用小,,ANSI,仅是协调组织、信息交换、审批,(民间组织,政府认可),各民间标准团体、机构均可制定标准,无垄断现象。,自愿标准体制,自编自用自受益。,1,、美国标准体系简介,3,、制定标准的组织形式,民间标准化团体,利益相关方自愿参与,利益博弈;,纳入国家标准由,ANSI,协调,协商一致,水准提高,1,、美国标准体系简介,土木工程行业主要的标准制订机构介绍,National Earthquake Hazard Reduction Program,不是机构,是一个执行程序,在,F

4、EMA,控制下,实现,NIST,、,NSF,和,USGS,协同合作,通过基础研究进行减灾计划的实施。每三年更新一次。,NIST,和,NSF,隶属,USGS,的领导。,Federal Emergency Management Agency,联邦政府层面机构,突发应急事务,涉及救灾重建等。下设:,FHMP,、,NDSP,和,NEHRP,三个研究协会。,American Society of Civil Engineers,150,多年历史,美国历史最悠久的学会。下设,6,个专业委员会。,American Institute of Steel Construction,80,多年历史,钢结构权威学会

5、。下设,NSBA,钢桥会。,Structural Engineers Association of California,抗震权威,制定加州抗震标准,后多被,UBC,采纳。,最有名的就是:,Recommended Lateral Force Requirements and Commentary.,Applied Technology Council,通过加州,SEAOC,成立,致力于成果转化,很多抗震专题报告后多被,UBC,采纳。,National Fire Protection Association,国际消防权威,防火标准制定和管理的民间机构。,American Society of T

6、esting and Materials,国际影响力极大的标准学术团体之一。(岩土工程材料的分类、定义、试验和评价等等),American Concrete Institute,混凝土领域权威的民间组织。,Building Officials and Code Administrators International Inc.,美国历史悠久的规范制订组织之一,原,NBC,颁发者,为,ICC,创始成员之一。(,UBC,、,NBC,和,SBC,早期不同区域适用的建筑统一法规,后以,NEHRP provision,为基础,合并向,IBC,发展,),Southern Building Code Con

7、gress International Inc.,美国历史悠久的规范制订组织之一,原,SBC,颁发者,为,ICC,创始成员之一。,International Conference of Building Officials,美国历史悠久的规范制订组织之一,原,UBC,颁发者,为,ICC,创始成员之一。,The International Code Council,94,年由,BOCA,、,SBCCI,和,ICBO,合并成立。逐渐向,I-Code,系列过渡。,American Welding Society,焊接。,American National Standard Institute,191

8、8,年成立的非盈利民间组织。由,ASME,、,ASTM,、,ASMME,、,ASCE,、,AIEE,共同成立,AESC,(,American Engineering Standards Committee,),即,ANSI,的前身。,目前是事实上的美国国家标准化的中心,虽然是民间组织,但其职能使其具有了官方性质。,2,、结构设计的几本主要执行规范内容介绍,(,1,),ASCE 7/05,10,Minimum Design Loads for Buildings and other Structures,是目前美国建筑规范中对荷载作用最完整的一部标准:,其中:,地震作用被,IBC2006,和,N

9、FPA5000,采用(其它章节亦同),结构形式要求:混凝土,ACI318,,钢结构,AISC360,因而是学习、使用美国规范的入口。,*基于软件的配套使用和一般,ITB,文件要求,以,05,版为主。,2,、结构设计的几本主要执行规范内容介绍,(,2,),ACI 318(318R)-05/2011,Buildings Code Requirements for Structural Concrete and,Commentary,是一本关于混凝土结构的设计、施工、修复等的重要标准。,配套,:ACI 315,Details and Detailing of Concrete Reinforceme

10、nt,给出了钢筋的节点和构造要求。,2,、结构设计的几本主要执行规范内容介绍,(,3,),AISC 360-05/10,Specification for Structural Steel Buildings,是一本关于钢结构的设计、施工、修复等的重要标准。,早期,:AISC-ASD(AISC 335),许用应力法,AISC-LRFD,(,AISC 350L),荷载和抗力系数法,配套:,AISC 341Seismic Provisions for Structural Steel Buildings,RCSC 2004Specification for Structural Joints Us

11、ing ASTM A325 or A490 Bolts,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,1,、目录编排,1.General2.Combination of Loads3.Dead,Loads,Soil,Loads,and Hydrostatic Pressure4.Live Loads5.Flood Loads6.Wind Loads7.Snow Loads8.Rain Loads9.Reserved for Future Provisions10.Ice Loads-Atmospheric Icing,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,1,、目录编排,11.Seismic

12、Design Criteria12.Seismic Design Requirements for Building Structures13.Seismic Design Requirements for Nonstructural Components14.Material-Specific Seismic Design and Detailing Requirements15.Seismic Design Requirement for,Nonbuilding,Structures16.Seismic Response History Procedures17.Seismic Desig

13、n Requirement for Seismically Isolated Structures18.Seismic Design Requirement for Structures with Damping Systems,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,1,、目录编排,19.Soil Structure Interaction for Seismic Design20.Site Classification Procedure for Seismic Design21.Site-Specific Ground Motion Procedures for Seismic Des

14、ign22.Seismic Ground Motion and Long-Period Transition Maps23.Seismic Design Reference Documents,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2,、掌握重点,(,Wind,),建(构)筑物、场地特性等各种定义、分类,荷载组合(,wind),计算(分析)方法,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1

15、,、掌握重点,各种定义、分类,(,General,),建构筑物的使用分类,美国规范将建构筑物分为四类:,I,、,II,、,III,和,IV,。,I,类底,IV,高,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,Wind load,),对应的有:,rigid,,,regular-shape,等等定义,。,对应的有:,open,,,partially enclosed,等等定义,。,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.2,、荷载组合(,Wind load,),注意:,某些情况下可以折减,。,对应强度设计,(LRFD),。,(,1,),ASCE 7/05,

16、主要内容,注意:,某些情况下可以按其它条款折减,。,对应,ASD,。,2.2,、荷载组合(,Wind load,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,一、简化分析方法,Simplified procedure,低矮建筑(,18m,)、有横隔、封闭等建筑。,二、基本分析方法,Analytical procedure,一般建构筑物采用的方法。,三、风洞分析,Wind Tunnel procedure,基于风洞试验的一些要求。,2.3,、计算方法(,Wind load,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,Analytical procedure,2.3,、计算方法(,Wind lo

17、ad,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2,、掌握重点,(,Earthquake,),建(构)筑物、场地特性等各种定义、分类,计算(分析)方法,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2

18、.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),这些概念帮助我们理解地震动参数的来历,构造设计地震反应谱。,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.1,、掌握重点,各种定义、分类(,General,),这些概念帮助我们理解地震动参数的来历,构造,设计地震反应谱,。,1,、,Sa,根据各

19、周期关系仍需要调整。,2,、,To,、,Ts,、,TL,均根据,SDS,和,SD1,计算。,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.2,、计算方法(,Seismic,),必须满足:,1,、结构系统(形式),2,、建构筑物地震设计类别(,A,、,B.,),3,、高度限制,4,、响应修正系数,R,5,、系统超强系数,o,6,、变形放大系数,C,d,7,、其他,允许采用其它动力分析方法(有条件),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.2,、计算方法(,Seismic-,系数调整),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.2,、计算方法(,Seismic-,各种规则要求),(,1,

20、),ASCE 7/05,主要内容,2.2,、计算方法(,Seismic-,各种规则要求),(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.2,、计算方法(,Seismic-,各种规则要求),地震荷载组合,参照前面基本组合。,注意:系数和内容(,Ev,、,Eh,等)有一定变化。,增加了冗余系数。,根据地震设计分类,确定计算的地震力方向。,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.2,、计算方法(,Seismic,),1,、等效侧向力法,底部剪力法,2,、节点反应谱法,振型叠加法,3,、其他动力分析,(,1,),ASCE 7/05,主要内容,2.2,、计算方法(,Seismic-,位移控制),(

21、,2,),ACI 318-05,主要内容,目录内容,ACI 318-05,共有,22,章,(Chapter),,其中包括:,图纸和施工说明;检验;材料;耐久性要求;混凝土质量,搅拌和浇筑;模板;内置管道;施工缝;配筋;分析和设计;强度和适用性;弯曲和轴向荷载;剪切和扭转;钢筋的锚固和连接;楼板系统;墙;基础;预制混凝土;组合受弯构件;预应力混凝土;壳体和折板式构件;现有结构的强度评估;抗震设计;结构素混凝土;支撑和联系模型(附录,A,);替代设计(附录,B,);反复荷载和强度折减系数(附录,C,);和混凝土的锚固(附录,D,),(,2,),ACI 318-05,主要内容,重点内容,1,、结构分

22、析和设计,2,、强度和使用性要求,3,、弯曲和轴向力,4,、剪和扭,5,、钢筋构造(锚固、搭接、连接等),(,2,),ACI 318-05,主要内容,设计方法:,强度设计法,。,使用荷载或相关的内部弯矩和内力用规定的荷载系数增大;而计算额定强度用规定的强度强度折减系数降低。,分析方法:,按弹性分析理论所确定的计算荷载的最不利效应进行设计。,设计荷载等于使用荷载乘以荷载分项系数。对于强度设计方法,运用弹性分析理论可以得到弯矩、剪力和反力。,1,、结构分析和设计,(,2,),ACI 318-05,主要内容,按以下方式组合的效应:,U=1.4(D+F),U=1.2(D+F+T)+1.6(L+H)+0

23、.5(Lr or S or R),U=1.2D+1.6(Lr or S or R)+(1.0L or 0.8W),U=1.2D+1.6W+1.0L+0.5(Lr or S or R),U=1.2D+1.0E+1.0L+0.2S,U=0.9D+1.6W+1.6H,U=0.9D+1.0E+1.6H,要求满足:,U,R,(,-,强度折减系数),不同性质构件和受力方式,,取不同值。,2,、强度和使用性要求,(,2,),ACI 318-05,主要内容,几个重要注意点:,(1),、混凝土极限应变值,0.003,(2),、钢筋应力取用:根据实际,f,y,是否达到分别计算,(3),、中和轴受压区域高度确定,(

24、4),、受弯梁侧向支撑间距,(5),、最小配筋率问题,(6),、受压构件长细比、支撑长度(弯矩放大法),3,、弯曲和轴向力,(,2,),ACI 318-05,主要内容,几个重要注意点:,(1),、抗剪力由混凝土和钢筋分别提供,(2),、箍筋间距,(3),、构造,4,、剪,-,扭,(,2,),ACI 318-05,主要内容,见相应的图表、公式,,与施工构造内容配合。,注意:和钢筋直径美式编号有关,搭接时有,class A,和,B,两类。,5,、钢筋构造,(,3,),AISC360-05,主要内容,目录内容,AISC 360-05,共有,13,章,(AM Chapter),,其中包括:,总则;设计

25、要求;稳定性分析与设计;受拉构件的设计;受压构件的设计;弯曲构件的设计;剪切构件的设计;组合应力及其扭转构件的设计;合成构件的设计;连接设计;管截面杆件和箱构件连接的设计;适用性设计;建造装配及质量控制;,7,个附录,A,。,(,3,),AISC360-05,主要内容,重点内容,1,、分析和设计,2,、稳定性设计,3,、拉、压、弯、剪和扭,构件设计,4,、连接,(,3,),AISC360-05,主要内容,荷载组合,荷载及其组合必须符合适用的建筑规范中的规定。在没有相关规定时,必须符合,ASCE 7,中的相关规定。为了便于设计工作,名义荷载(,nominal load,)必须符合可以适用的建筑规

26、范中的相关规定。,注意,:对于,LRFD,设计,适用于,ASCE7,,章节,2.3,;对于,ASD,设计,适用于,ASCE 7,,章节,2.4,。,1,、分析和设计,(,3,),AISC360-05,主要内容,本规范取代下列规范:,1999,年,12,月,27,日颁布的,钢结构建筑设计规范:荷载和抗力系数设计法,(LRFD),、,1989,年,6,月,1,日颁布的,钢结构建筑设计规范:容许应力设计法和塑性设计法,(ASD),、其中包括,1989,年,6,月,1,日颁布的附录,1,单角钢杆件的容许应力法设计规范,、,2000,年,11,月,10,日颁布的,单角钢杆件的荷载和抗力系数设计法设计规范

27、,、,2000,年,11,月,10,日颁布的,管截面杆件的荷载和抗力系数设计法设计规范,、以及代替上述规范的所有从前使用的相关版本。,1,、分析和设计,(,3,),AISC360-05,主要内容,设计基础,在进行相关设计时,必须符合载荷和抗力系数(,LRFD,)、或者符合容许应力设计法(,ASD,)中的相关规定。,1,、分析和设计,(,3,),AISC360-05,主要内容,LRFD,法概念:,1,、分析和设计,(,3,),AISC360-05,主要内容,ASD,法概念:,1,、分析和设计,(,3,),AISC360-05,主要内容,Moment Connection:,按照下面的规定,可以容

28、许存在两种类型的力矩连接构件,,FR,和,PR,。,(,a,)完全限制的(,FR,)力矩连接构件,(fully restrained),完全限制的(,FR,)力矩连接构件在连接构件之间转移可以忽略的转动力矩。在进行结构分析时,可以假设这种连接构件没有相对转动惯量。,FR,连接构件必须具有足够的强度和硬度,以便维持在强度极限状态时连接构件之间的角度。,(,b,)部分限制的(,PR,)力矩连接构件,(partially restrained),完全限制的(,PR,)力矩连接构件能够传输力矩,但是不能忽略连接构件之间的转动惯量。在进行结构分析时,必须包括连接构件的应力变形响应特性。,PR,连接构件的

29、响应特性必须记录在技术文件中,或者通过分析或实验手段予以建立。,PR,连接构件的组成部分,在处于强度极限状态时,必须具有足够的强度、硬度和变形容量。,1,、分析和设计,(,3,),AISC360-05,主要内容,整体稳定:,任何设计方法必须涉及到二阶效应的影响(包括,P-,和,P-,效应),弯曲、剪切及轴向变形、几何尺寸缺陷、以及构件硬度降低,由于存在这些残留应力,可以容许存在这些效应。,一阶、二阶弹性分析方法,侧向刚度计算规定。,构件局部稳定:,侧向支撑、紧凑型截面。,2,、稳定性设计,(,3,),AISC360-05,主要内容,3,、构件设计(拉),无长细比限制,(300),抗拉强度,(0

30、.9,,,1.67),对毛截面和净截面面,积确定作出规定,组合构件尺寸要求,铰接构件的抗拉强度(,0.75,,,2.00,),对眼杆尺寸规定,(,3,),AISC360-05,主要内容,3,、构件设计(压),一般构件时抗压强度(,0.9,,,1.67,),给出长细比计算中的有效长度定义要求,各种情况下的抗压强度计算和长细比计算,组合构件的强度、屈曲计算和基本尺寸要求,(,3,),AISC360-05,主要内容,3,、构件设计(弯),抗弯强度(,0.9,,,1.67,),给出各种形式构件的侧扭屈曲和受压翼板失稳屈曲计算公式,(,3,),AISC360-05,主要内容,3,、构件设计(剪),两种方

31、法,不考虑后屈曲时抗剪强度(,0.9,,,1.67,),否则,(1.00,,,1.50),根据,h/tw,确定腹板剪切系数,Cv,(,3,),AISC360-05,主要内容,3,、构件设计(组合力和扭),给出了双向受弯,+,压时的强度、稳定计算公式,(已很少用到),(,3,),AISC360-05,主要内容,4,、连接,重点是高强螺栓的计算、构造和布置,参见前面提到的,RCSC 2004Specification for Structural Joints Using ASTM A325 or A490 Bolts,3,、关于工程建设标准,工程建设标准,业主标准,国外工程中,业主标准往往是设计

32、中主要的依据和参考。一般由,ITB,文件规定,或合同谈判中队技术标准的采用确认。,国际工程中材料来源广泛,材料规格、材质、标准做法(节点)等等有时不是指向同一个标准体系。,地方法律、法规与采用的国际标准不一致。,大量附属结构标准主要来自于,ES,或,PIP,。,3,、关于工程建设标准,以中东地区沙特国家为例:,业主标准,(,SES,,,YANSAB,,,Royal Committee,,,etc,),刚才来自于欧洲,钢材、钢筋规格欧标。,各种附件构件设计(平台、栏杆、梯子等)参考,ES/PIP,。(,PIP,十分重要,实用性极强),4,、涉外工程设计中注意的几个问题,1,、仔细研究和阅读,IT

33、B,文件,2,、准备好尽可能完整的设计统一说明(最好交由业主确认),3,、计算分析(,engineer,)和设计,(designer),有条件要分开。,4,、模板文件(包括软件输入参量)、常用计算小软件事先编制。,5,、质量审计要有应对策略。,6,、尽可能收集多的美标(问题处理、代换等用)。,第二部分,规范应用,如何正确理解和应用规范,中美主要结构设计规范对比,一个工程实例,1,、如何正确理解和应用规范,1,、规范不能死用,必须首先理解原理。,2,、规范是让你按什么去做或必须这么做。不一定解释为什么这么做。,3,、国外规范的最大特点是工程师对设计有充分的主动权,多数规范不是强制性的。(个别涉及

34、安全的条款除外),4,、国内外的规范在基本方法和原理上是一致的,只是使用标准、采用方法和表达上有区别,导致模型或参数选择上不尽相同。,2,、中美主要结构设计规范对比(风载计算),中美风荷载转换分析,美国风载标准的几次变化,ANSI A58.1 1972,标准是美国标准学会(,ANSI,)在,1972,年制定的,是基于风速和设计荷载参数表所确定的可靠度而划定的风荷载标准。从那以后,,ANSI,对风荷载标准进行了一系列的修订,并相继颁布了,ANSI A58.1-1982,,,ASCE 7-88,,,ASCE 7-9,,,ASCE 7-95,,,ASCE 7-98,,,ASCE 7-02,和,ASC

35、E 7-05,。重要的两次修订是在,ANSI A 58.1-1982,和,ASCE 7-95,。,最核心的修改是关于基本风速(,reference wind speed,)的定义,即从按小时里程统计改为按,3,秒时距进行统计。,另外,在不同的标准版本中,对几个主要不同系数作了修改和调整,包括重要性系数、地形系数,方向性系数,阵风影响系数和压力,/,力系数。,2,、中美主要结构设计规范对比(风载计算),平均风速的时距转换,平均风速的时距定义为:,即平均风速 与所取某一中心时刻,t,0,附近的时距,有关,各国对风速记录,(,t,),取的时距,均不相同,但相互间存在着换算关系。,在时距为,t,(s,

36、),内所取的平均风速 与时距为,1h,内所取的平均风速 之间的关系可表示为:,式中,c,(,t,),是与,t,有关的一个系数,,为纵向脉动均方根值,,由下式表达:,2,、中美主要结构设计规范对比(风载计算),平均风速的时距转换,式中 为摩擦速度,,为无量纲系数,可假定,不随高度变化,相对于不同的粗糙长度,z,0,,经过大量实测获得的并可用于结构设计的,值见下表,。,z,0,(m),0.005,0.07,0.30,1.00,2.5,6.5,6.0,5.25,4.85,4.00,实测,值,2,、中美主要结构设计规范对比(风载计算),平均风速的时距转换,摩擦速度 的表达式为:,式中,k,0.4,。,

37、c,(,t,),也是通过风速资料的统计分析获得,,c,(,t,),是与,t,的关系见下表。,c,(,t,),值,t,(s,),1,10,20,30,50,100,200,300,600,1000,3600,c,(,t,),3.00,2.32,2.00,1.73,1.35,1.02,0.70,0.54,0.36,0.16,0.00,由此可得到平均风速 与时距为,1h,内所取的平均风速 之间的完整关系表达式:,2,、中美主要结构设计规范对比(风载计算),平均风速的时距转换,假定:,z0=0.05m,,,z=10m,,查表,,6.0,,可以得到 与,t,的分析结果,见下表:,比值,t,(s,),1,

38、3,5,10,15,20,30,50,600,1000,3600,1.555,1.517,1.472,1.429,1.399,1.370,1.320,1.250,1.067,1.030,1.000,由上表,可进一步推出 的比值:,t,(s,),1,3,5,10,15,20,30,50,600,1000,3600,1.458,1.422,1.399,1.340,1.312,1.284,1.238,1.172,1.000,0.965,0.938,2,、中美主要结构设计规范对比(风载计算),平均风速的时距转换,美国的平均风速在早期的标准(,ANSI A58.1 1972,,,UBC,(,MBMA,)

39、等)中采用如下定义:,开阔地形上,离地,10m,的最大里程风速,重现期为,50,年;记录时距为水平长度,1,英里的某一体积空气通过风速计所需的时间,t,,得到最大里程风速,(单位,mph,);,后期包括目前,美国的平均风速(基本风速)采用如下定义:,基本风速是取地面粗糙度,C,类的平坦地形,折算成离地,10m,高,时距为,3s,,且重现期为,50,年的年平均最大风速,V3,(单位,m/s,);,2,、中美主要结构设计规范对比(风载计算),平均风速的时距转换,我国对平均风速(基本风速)定义为:,离地,10m,高,自记,10min,平均年最大风速,同时观测场地地形要求周围空旷平坦,采用极值,I,型

40、的分布确定重现期为,50,年的最大风速,作为当地的基本风速,(单位,m/s,);,=,120(mph),时,,时距为,当测得的风速,=3600/120=30(s),我国的时距为,10min,,即,t=600(s),,则,=1.238,因而,对应的中国基本风速,=,193(km/h)/1.238=155.9(km/h)=43.3(m/s),。,2,、中美主要结构设计规范对比(风载计算),基本风压和风荷载,美国风荷载计算公式(,ASCE7-05,),对于开敞式高耸结构的设计风压,p,,现行美国规范,ASCE7-05,中作如下定义:,p,=,q,z,Cf,(Pa),式中,,q,z,速度风压,,阵风影

41、响系数(与我国风振系数相似,,Cf,风力系数(与我国体型系数相似)。,速度风压,q,z,定义如下:,q,z,=0.613,K,z,K,zt,K,d,V,2I(Pa);,V,单位,(,m/s,),式中,,K,z,速度压力暴露系数(根据地面粗糙度类别和高度确定,与我国的高度系数相似),,K,zt,地形系数(考虑地面粗糙度的高度修正系数,类似我国的,B,),,K,d,风向系数(对开敞格构式结构,取,0.85,),,V,基本风速,,I,结构重要性系数。,2,、中美主要结构设计规范对比(风载计算),基本风压和风荷载,我国风荷载计算公式(,GB50009-2012,),我国目前规范设计风压,wk,按下式计

42、算:,w,k,=,z,s,z,w,0,(,KPa,),式中,,z,高度,z,处的风振系数,,s,体型系数,,z,高度系数,,w,0,基本风压。,基本风压,w,0,定义如下:,w,0,=,2,/1600(,KPa,),2,、中美主要结构设计规范对比(风载计算),地面粗糙度类别,标准,地面粗糙度类别,GB50009-2012,A,B,C,D,ASCE7-05,D,C,B,B,注:美国标准地面粗糙度类别(,surface roughness categories,)与暴露类别(,Exposure categories,)在概念上是有区别的。暴露类别不仅考虑了地面粗糙度的影响,还考虑了区域不规则地形的影响。,谢谢!,

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