中美日建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范的比較研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)風(fēng)振反應(yīng)分析和抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法自上世紀(jì)六十年代發(fā)展起來(lái),已經(jīng)逐步進(jìn)入各國(guó)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.在風(fēng)災(zāi)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和模型試驗(yàn)新發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,抗風(fēng)分析和設(shè)計(jì)方法得到逐步改善和提高.在我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB5009-2001)頒布之際,將我國(guó)抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范與美國(guó)(ASCE-98)、日本(RLB-AIJ1993)兩國(guó)規(guī)范的進(jìn)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(fēng)的特性可以用與風(fēng)相關(guān)的基本參數(shù)來(lái)描述,因此,首先對(duì)中美日

2、抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范中的基本參數(shù)進(jìn)行了比較.作用于結(jié)構(gòu)上的風(fēng)荷載通常分解為平均風(fēng)荷載和脈動(dòng)風(fēng)荷載.對(duì)于平均風(fēng)荷載研究了影響到基本風(fēng)速(風(fēng)壓)的風(fēng)剖面的主要因素,包括地面粗糙度類別、標(biāo)準(zhǔn)高度、標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期、平均風(fēng)的時(shí)距和概率分布類型,比較分析了風(fēng)荷載體型系數(shù)和風(fēng)壓高度變化系數(shù);對(duì)于脈動(dòng)風(fēng)荷載討論了湍流強(qiáng)度、湍流積分尺度、脈動(dòng)風(fēng)速譜、脈動(dòng)風(fēng)的相關(guān)函數(shù),并重點(diǎn)比較分析了脈動(dòng)風(fēng)速譜和相關(guān)函數(shù)的差異.然后,介紹了基于隨機(jī)振動(dòng)理論的風(fēng)振響應(yīng)分析方法和Dave

3、nport提出的經(jīng)典抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法—"陣風(fēng)荷載因子法".美日兩國(guó)規(guī)范都是將"陣風(fēng)影響系數(shù)"取為一個(gè)恒量,中國(guó)規(guī)范中的風(fēng)振系數(shù)卻是隨高度變化的量.這是由于美日兩國(guó)規(guī)范中的"陣風(fēng)影響系數(shù)"實(shí)際上是"位移風(fēng)振系數(shù)",而中國(guó)規(guī)范的風(fēng)振系數(shù)實(shí)際上是"慣性力風(fēng)振系數(shù)".最后,分別對(duì)兩個(gè)典型的柔性和剛性結(jié)構(gòu),采用中美日三國(guó)規(guī)范計(jì)算分析在風(fēng)荷載作用下的基底剪力、基底彎矩和頂點(diǎn)順風(fēng)向水平位移的響應(yīng).按中國(guó)規(guī)范的計(jì)算結(jié)果接近隨機(jī)振動(dòng)分析理論值;日本規(guī)范的方法