中美日建筑結構抗風設計規(guī)范的比較研究.pdf

1、結構風振反應分析和抗風設計方法自上世紀六十年代發(fā)展起來,已經(jīng)逐步進入各國的結構設計規(guī)范.在風災調查、現(xiàn)場實測和模型試驗新發(fā)現(xiàn)的基礎上,抗風分析和設計方法得到逐步改善和提高.在我國《建筑結構荷載規(guī)范》(GB5009-2001)頒布之際,將我國抗風設計規(guī)范與美國(ASCE-98)、日本(RLB-AIJ1993)兩國規(guī)范的進行比較研究,以便發(fā)現(xiàn)其異同、互相借鑒和共同提高,有著重要意義.風的特性可以用與風相關的基本參數(shù)來描述,因此,首先對中美日

2、抗風設計規(guī)范中的基本參數(shù)進行了比較.作用于結構上的風荷載通常分解為平均風荷載和脈動風荷載.對于平均風荷載研究了影響到基本風速(風壓)的風剖面的主要因素,包括地面粗糙度類別、標準高度、標準重現(xiàn)期、平均風的時距和概率分布類型,比較分析了風荷載體型系數(shù)和風壓高度變化系數(shù);對于脈動風荷載討論了湍流強度、湍流積分尺度、脈動風速譜、脈動風的相關函數(shù),并重點比較分析了脈動風速譜和相關函數(shù)的差異.然后,介紹了基于隨機振動理論的風振響應分析方法和Dave

3、nport提出的經(jīng)典抗風設計方法—"陣風荷載因子法".美日兩國規(guī)范都是將"陣風影響系數(shù)"取為一個恒量,中國規(guī)范中的風振系數(shù)卻是隨高度變化的量.這是由于美日兩國規(guī)范中的"陣風影響系數(shù)"實際上是"位移風振系數(shù)",而中國規(guī)范的風振系數(shù)實際上是"慣性力風振系數(shù)".最后,分別對兩個典型的柔性和剛性結構,采用中美日三國規(guī)范計算分析在風荷載作用下的基底剪力、基底彎矩和頂點順風向水平位移的響應.按中國規(guī)范的計算結果接近隨機振動分析理論值;日本規(guī)范的方法