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风荷载规范中若干问题的研究

夏瑞光  
【摘要】:风荷载是结构设计时的主要荷载之一,准确认识风荷载及其效应非常重要。结构抗风设计的主要依据是风荷载规范,对比研究各国家或地区的风荷载规范,相互借鉴,对我国规范的改进有着重要意义。欧洲规范在结构抗风设计方面处于世界领先水平,但我国学者对它研究较少;新的澳大利亚/新西兰风荷载规范于2011年发布,具有较好的时效性;我国的风荷载规范也在修订当中。对中国(GB5009-2001)、澳大利亚/新西兰(AS/NZS1170.2:2011)、欧洲(EN1991-1-4:2005)三种风荷载规范的主要条文和参数进行对比研究以期得到一些有益的结论。本文主要内容如下: 首先,对中澳欧三种风荷载规范中平均风荷载的主要影响参数进行了对比研究,主要包括基本风速(风压)、风荷载体型系数、风压高度变化系数和局部地形系数等参数。计算了一柔性结构和一刚性结构的平均风响应。 然后,推导了在脉动风荷载作用下结构响应的计算公式。对中澳欧三种风荷载规范中影响脉动风荷载的主要参数进行了对比研究,包括风速谱、空间相关系数和湍流强度等。并通过算例对不同风速谱和不同空间相关系数下的脉动风响应进行了计算分析,研究了它们对结构响应的影响。并对平均风响应与脉动风响应进行了比较。 最后,按照中澳欧三种风荷载规范分别计算了柔性结构和刚性结构的荷载和响应,并对结果进行了对比分析。由澳大利亚/新西兰规范计算了柔性结构的横风向等效风荷载并与顺风向等效风荷载进行了比较。


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