中欧输电塔设计技术体系风荷载对比研究

本文对比了中国与欧洲输电塔设计技术体系风荷载的相关规定,通过研究可知:基本风速的相关规定较为一致,平均风剖面采用不同的形式,地貌类别规定存在差异,风压高度变化系数差别不大,体型系数差别较大。基于输电塔实例设计表明:欧洲规范的线条风荷载和塔身风荷载均大于依据中国规范计算的结果。     

钢管-角钢组合输电铁塔塔身风洞试验研究

通过对典型钢管-角钢组合塔身在15,20 m/s来流风速下的风洞试验,得到了11个风向角下塔身的风轴阻力系数,分析了钢管-角钢组合塔身角度风系数、横线向和顺线向风荷载分配系数,构造了角度风系数函数,并通过非线性拟合分析确定了拟合参数。将试验确定的钢管-角钢塔身角度风荷载计算参数与国内外相关规范值进行了对比分析,提出了钢管-角钢组合塔身角度风系数和荷载分配系数的取值建议。风向角为30°时的钢管-角钢组合塔身风荷载最大,且角度风系数关于45°风向角对称。横线向分配系数和顺线向分配系数的试验曲线与国内外相关规范规定曲线的趋势基本一致,分别在风向角为20°和70°时达到最大值。     

特高压多回路钢管塔体型系数风洞试验研究

输电线路杆塔是一类典型的风敏感结构,准确估计输电塔上的风荷载显得尤为重要。体型系数是计算输电塔风荷载的重要参数,通过应用高频测力天平技术,以某1 000 k V输电线路为工程背景,设计制作了塔身和横担的刚性节段模型并进行了风洞试验,得到了作用在塔身和横担上的风荷载体型系数,并将试验结果与国内外相应的荷载设计标准进行比较,研究了角度风荷载的分配问题。研究结果表明:15°和75°是输电塔塔身的最不利风向角; 85°～90°是横担的最不利风向角。试验得到的塔身的体型系数比相应的荷载设计标准给出的值小,横担的试验值与国外相应的荷载设计标准值较接近,但比我国的大。因此,建议我国相应的荷载设计标准在计算角度风荷载时,适当放大横担的体型系数,并重新考虑最不利风向角的选取。     

考虑塔-线耦合作用的输电塔体系风振系数研究

考虑塔-线耦合作用的体系风振响应以及对应情况下的输电塔等效风荷载的风振系数取值是输电塔抗风设计的基础,结合某220kV输电线路一塔两线实例,通过气弹性风洞试验和有限元数值模拟的方式,研究输电塔在考虑导、地线耦合作用下的风振响应规律,计算其对应的输电塔等效风荷载的风振系数,并与我国现行规范中的相关取值进行对比,结果表明:横担和输电线的存在使得塔身中上部的风振系数明显增大,在进行输电塔设计时需考虑其影响;建议采用《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)和《高耸结构设计规范》(GB50135—2006)来计算风振系数时,对横担位置进行修正或单独考虑,而《架空输电线路荷载规范》(DLT5551—2018)更适用于输电塔类结构的风振系数的计算。     

精细化风荷载作用模式下输电塔的动力响应研究

为研究精细化风荷载作用下输电塔的动力响应特性,采用高频天平测力试验获得横担和塔身及其主要杆件的体型系数,采用节点集中加载和均布加载两种风荷载作用模式,计算了高压输电塔在不同加载模式下的风致动力响应以及风振系数,并与规范结果进行对比分析。研究表明:相比试验结果,规范建议的体型系数偏低,由此得到的结构位移、加速度和杆件内力响应均偏小,但按规范方法得到的风振系数偏大;与节点集中加载方式相比,均布加载模式下塔身的总体位移和加速度响应基本不变,横担的位移和加速度响应略有增加;横担主杆、腹杆和塔身斜撑的截面最大应力均有不同程度的明显增加,而塔身主杆的截面最大正应力变化不显著。风荷载加载模式对横担的内力响应影响较大,但对塔身主杆的内力和整塔的风振系数影响较小。     

中国和马来西亚规范风荷载计算对比

本文以马来西亚某电厂工程为依托,对比中国荷载规范中风荷载计算和马来西亚规范风荷载的计算过程,对风速、风向系数、体型系数、风压高度变化系数、结构重要性系数的取值异同进行对比,并通过工程实例对比分析,建议在马来西亚相关电厂工程中,主厂房风荷载计算采用中国规范,研究成果可为以后类似工程提供参考。     

美国输电线路风荷载计算介绍

了解《美国输电线路结构荷载指南》(ASCE74-2009)对从事涉外工程和提高工程师设计水平都有着重要意义。风荷载是输电线路设计的控制荷载,了解ASCE74-2009风荷载计算方法非常有必要。本文介绍了ASCE74-2009输电线路风荷载的计算方法,并对基本风速、风压高度变化系数、体型系数、风荷载调整系数、地形影响因子和斜向风荷载计算方法及其计算参数进行了说明。     

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。     

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。     

太阳能跟踪器光伏面板风荷载体型系数的数值模拟研究

风荷载对太阳能跟踪器结构的稳定性以及跟踪的精确性有很大的影响。首先对各国可用于光伏支架风荷载计算的规范及经验公式进行介绍,然后通过CFD数值风洞对太阳能跟踪器光伏面板简化模型的风荷载体型系数进行了模拟,并把所得到的结果与相应的各国规范及经验公式进行了对比。分析结果表明,在各风向角下,随着光伏面板仰角的增加,其体型系数的均值会不断增大;仰角同为30°的平板与抛物面板的体型系数有较大的差异;ASCE7-10规范不能很好地适用于光伏面板风荷载计算;使用我国规范进行光伏支架设计偏保守,用钢量偏大。根据数值模拟分析以及与不同规范对比分析,提出了适用于现阶段我国太阳能跟踪器光伏面板风荷载体型系数取值的方法。     

中美两国规范在钢塔设计中的比较

通过比较中美两国规范在风荷载、轴心受力的强度、稳定设计中的有关规定，阐述了两国规范在钢塔设计中的差异和近似之处。     

大尺度平屋盖聚类最优风压分区研究

以大尺度平屋盖为研究对象,针对其风压分布变化梯度较大的问题和GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》关于大尺度平屋盖风压分区规定的不完善,围绕大尺度平屋盖风压分区问题,在得到各种风向下风压测点最不利极值风压的基础上,利用最短距离聚类法对风压测点分区,得到不同分区类数下的分区方案,用基于质量系数的聚类有效性评价法确定最佳聚类数及最佳分区方案,并采用面积权重法给出大尺度平屋盖分区风压系数。研究结果表明：大尺度平屋盖聚类最优风压分区类数为3;大尺度平屋盖角部大致在10%屋盖跨度范围内,属于风敏感部位,设计、施工时需特别注意;整个屋面平均风压系数会导致大尺度平屋盖中部偏于保守设计,角部低估了风荷载;在进行大尺度平屋盖抗风设计时,应先确定极值风压分区,并针对不同部位分别进行设计和施工。通过与规范平屋盖分区方式、常用分区方式确定的分区风压系数对比显示,聚类最优风压分区较其他方式确定的分压风压系数结果更为合理。     

Sonderlösungen bei der Tragwerksplanung auf der Grundlage der neuen Normen – Klimatische Einwirkungen

Special solutions in structural design on the basis of the new design codes – climatic actions. The following contribution deals with climatic actions on large lightweight roofs of stadia. The focus is on the wind loads. In some cases, it becomes necessary or advantageous to provide more precise design wind loads compared to the code provisions. This applies to the local wind climate as well as to the aerodynamic coefficients. The framework for such investigations is established by the requirements set by the code DIN 1055‐100: Basis of design, with regard to structural safety and reliability, and by those basic stipulations in the wind loading code which may not be altered. The author presents and discusses the framework for optimised design wind loads.     

A simplified wind loading code for small buildings in tropical cyclone prone areas

A case for the development of a simplified wind loading code for use in regions prone to tropical cyclones is presented together with a proposal that could form the basis for such a code. The proposal is based on a simplified wind loading code being developed in Australia.     

关于山区建筑物的风速研究

利用ANSYS分析软件对山区建筑物的风速进行了分析研究，并用ANSYS计算的风速结果与按现行规范中计算的山区建筑物的风速进行了比较，最后对现行规范提出一些相应的建议。     

平底圆形钢筒仓稳定性设计-储料荷载

本文介绍了国外五套钢筒仓荷载规范^[1-5]，并与我国新出版的《粮食钢板筒仓设计规范》^[6]进行了比较．比较结果表明，我国规范只考虑中心装料和中心卸料时荷载的轴对称部分而忽略非轴对称分布对结构行为的影响．对轴对称荷载，我国规范中的竖向摩擦力明显比国外同类规范小，而水平压力修正系数却比国外同类规范大．对常见筒仓(H／D=2，D=20米)和常见储料(小麦)，仓底竖向摩擦力为国外同类规范值的48％～85％；水平压力修正系数却比国外同类规范大33％～54％．因此，我国《粮食钢板筒仓设计规范》在设计出更加经济钢筒仓的同时，也隐含着不安全的因素．本文的结果可为今后编制和修订同类筒仓设计规范提供参考．     

新荷载规范下高耸结构风振系数计算探讨

由于新版建筑结构荷载规范对顺风向风振系数作出了较大修改,本文对高耸结构设计规范中的相应问题进行了研究。首先,总结了新荷载规范对顺风向风振系数的修改要点,比较了新的风振系数表达式与原表达式之间的异同,分析了新规范共振响应因子R、背景响应因子B_z与旧规范脉动增大系数ξ、脉动影响系数v之间的关系。其次,通过数值计算研究了新荷载规范下高耸结构风振系数相关参数取值所受到的影响。然后,探讨外形不规则的高耸结构风振系数的计算。最后,提出了与新荷载规范形式相协调的高耸结构风振系数表达式,编制了相应参数的计算表格,并通过实例计算和时程分析进行了验证。     

Hinweise und Erläuterungen zur Anwendung der neuen Windlastnorm DIN 1055‐4:2005‐03

Notes and Comments on the Application of the New Wind Loading Standard DIN 1055‐4.2005‐03 The final draft of the German Wind loading code DIN 1055‐4 has been published in March 2005. It is scheduled for implementation as a design rule in 2007. The code is basically new in several aspects: the development of a new wind map, the introduction of two wind profiles accounting for changes of surface roughness and the application of the gust response factor to determine equivalent static wind loads for structures and structural elements prone to wind induced vibration. The development of the DIN 1055‐4 has been harmonized during the final drafting process with the Eurocode Draft prEN 1991‐1‐4.6:2002: Actions on Structures – Wind Actions. The following contribution presents a survey of the main features and illustrates the application referring to some typical cases.     

中、英两国规范对桅杆风振设计规定的比较

本文研究了我国《高耸结构设计规范》(GBJ-90)和英国规范BS8100对于桅杆风振设计的具体规定,通过算例分析了我国规范的不足之处,为规范的修订提供参考.