4》.2 《风荷载
】
?4.:2.1? , ,垂直作用于高—耸结构?表面:单位计算面》积上的风荷》载,标准值应按》。下,式计算
【
ωk《=βzμsμzω0! 【 》 (:4,.2.1)
】
式中ωk作】用在高?耸结构z《高度处单位》投影面积上的风【荷,载标准值(kN/m!2);
【
《 ω0基本风压(】kN:。/,m2)取值》不得小于0.3【5,k,N/:m2;?
》
: :μz高度z处的风压!。高度变?化系数;
!
? μs风荷载体型系!数;
《
βz!高度z处的风振系数!
,
4—.2.2 》 基本风《压ω0应以当地空旷!平坦地面、离—地10m高、—50年重现期、1】0,min?平均年最大风速为】标,准其:值应:。。按,现行国家标准建【筑结构荷载规范【GB 500—09执?行且应符合本标准第!4.2.1条—的规定
》
4》.2.3《 当城《市,或建设地点的基本】风压值在现行国家】。标准:建筑结构《荷载规范GB 5】。0009《的全国基本风—压,图上没有给出时【其基本风压》值可根据《当地年?最,大风:速资料?按,基本风压定义通【过统计分析确定分】析时应?考虑样本数量的影响!当,地,没有风速资料时【可根据?附近地区规定—的基:。本风压或长期资料通!过气象和地形条件】的对比分析》确定:;也可按《。现行:国家:标准建筑结构—荷载规范GB— 50?0,09中全国》基本风?。。压,分,。布图确定
【
?4.:2.4 《 山区及偏僻地【区的10m高—处的风压应通过实】地调查和对比观察分!析确定一般情—况可按附近地区的】基本风压乘》。以下:列调整系数采用
】
?
1【 对?于,山间盆?。地、谷?地等闭塞地形调整】。系数为0.75【~0.8《5;
?
— 2 对【于与风向一》致,的,谷口、山口》调整:系数为1.2—0~1.《50
—
4.2.5【 沿?海海面和海岛的1】0m高的风压—当缺乏实际》。资料时可按邻—近陆上基《本,风压乘以表》4,.2.?5规:定的调整系数—采用
—
表4.2.5】 海面和海岛的】基,本风压调整系—数
】
?
4.2》。.6 ? 风压高度变化系数!对,于平坦?或稍有起伏》的地形应根据—地面粗糙度类别按表!4.2.6确定
】
表—4.2?.6 风压—。。高度变?化系数μz
—
《
:
:
— 1 地》面粗糙度可分为A】、B:、C:、D四类《
! 1)》A类指?近海海面、海—岛,、海岸、湖岸及沙漠!地区;
—
? , ? 2)《B类指田野、—乡村、丛《林、丘陵以及房【。屋比较稀疏的乡【镇,;
【 《 3)C类指有密!集建筑群的》城市市区;》
— 》 ,4)D类指有—密集建筑《群且房屋较》高的城市市区—
! ,。2 在确定—城区的地面粗—糙度类?。别时当?无实测?资料时可按下—列原则确定
【
【 : 1)以拟建高耸】结构为中心2k【m为半径的迎风半】。。圆影响范《围内:的建筑及构筑物密】集度来?。区分粗糙度类别【风向以?该地区最大风的风向!为准但也《可取其主导风;
!
【 2《)以半圆《影响范围《。内建筑及构筑物【平均:高,度来划分《地面粗糙度类别≥1!8m时为D类;【9m<?。<18?m时为C类;≤9】m,时为B类;
【
,
:
【3)影响范围内不】同高度的面域每【座,建筑物向外延—伸距离为其高度的面!域内均?为该高度;当不同】高度的面域》。相交:时交叠?部分的高度取大【者;
! , 4》)平均高度取各面域!面,积为:权数计算
【
》 3 对—于山区的高》耸结构风《压,高度:变,化,系数可按《结构计算位》置离山地周围平坦地!。面,高度计算
—
4.—。。2.7? 不同类型高耸】结构的风《荷载体型系数μ【s取值应符合下列】规定
—
,
, 1》。 悬臂《结构当计算局部表面![图4.2.7-】1(a)]分布的体!型系数μs时应按表!4.2.《7-1采《用;当计算整—。体[图?4.:2.7-1(b)]!体型系?数时应按表4.2】.,7-2?采用
!。
:
,。
:图,4.2.《7-1 》悬臂结?构
【。表4.2.7—-1 悬臂结构体!型系数μ《s
?
—
:
注表中数—值适:用于μzω0—d2≥0.0—。2的表面光》滑情况其中ω—。0为基本风》压以kN/m—2计d以m计
【
?
表4《.2.7-2— 悬臂结》构整体计算》体型系数μs—。
】
?
注1 表中圆形!结,构的μs值适用于】μzω?0d2?≥0.02》的情况D以m计【;ω0为《。基,本风压以kN/m2!计;
! 2 ? ,表,中“光滑”系指钢、!混凝土等圆形—结构的?表面情况“粗糙”系!指结构表面凸—出肋条较小》。的情况;
—
《 3 计—算,正方形对角线方向的!风,载时体型《系,数按:照表4?.2.7《-2:取值:迎风面积按》照正方形《单面面?积取值?
》
2 】型钢:。及组合型《钢结构(图4.【2.7-2)的体】。型系:数应按表《4.2.7》-3采用
!
?。
,
图4.2.】7-2 型钢及组!合钢结构《
?
表4.—2,.7-3 —型钢及组合》型钢结构体型系数μ!s
】
】 3 塔》架结构(图》4,.2.7-3)的】体型系数应按—下列规定取》值
:。
《
图】4.:。2.:7-3 塔架【结构截面形式
】
,
— 1)角钢【塔架整体体型系数】μs:应按表4.2.7-!4采:用
:
?
表?4,。.2.7-4 【 ,角钢塔架的整体体型!系数:μs:
,
—
,
:
续表4.2.7!-4
《
】。
注1 —挡风系?数均按塔架迎—风面的?一个塔面计算—;
!2, 六边形及—八边形塔架的μ【s值可近似地按表中!方形塔架参照对应的!风向①或②采用;】。但六边形塔迎—风面积按两个相邻】塔面:计算:八边形塔迎风面【积按三个相》邻塔面计《算
《
》 2)管子】及圆钢塔架》的整体体型》系数μs应按下列规!定取值
】
— a)》当μzω0》d2:≤0:.002时μs值】应按角钢塔架的整】体体型系数μ—s值乘以0.—8采用;
—
! b)当μ【zω0?d2≥0.015时!μs值应《按角钢塔架的整体体!型,系数μs值乘以0.!6采用;《
,
《
【 c)当0.00!。2,<μzω0d2<】0.0?15时μs》。值应按插入》。法计算
【
—。 3)当》。高,耸结构由不同类【型截面组合而成【时应按不同类型杆件!迎风:。面积:加权平均选》用μs?。值,
》。
》4 格构式—横梁的体型》系,数应按下列规定取】值
《
!1)矩形格构—式横梁(图》。4.2?.7-4)》当风:向垂直于横》梁,(θ=90°—),时,横梁的?整体体?型系数μ《s应按表4.2.】7-5取《值;:当风向不与》横梁垂直时横梁的整!体体型?系数μs《应按表?4.2.7-—6,取值;
【
【
图4.2》.7-4《 矩形格构式横】梁
》
表4.2—.7-5 风向】垂直于角钢》桁架横梁的整—体体型?系数μs
》
—
?
表?。4.2.《7,-6 风向不与横!梁垂:直时横梁整体体型】系数μs
】
,
—
注1 μs【n,、μs?p分别为垂直—和平行于横梁的体】。型系数分《量;
?
2 ! μs为风向垂直于!横梁时的整体—体型系数;
】
3— , 计:。算μsn《及μs?p时均以横梁正【面面积为准
【。
:
】2)三角形横梁的】整,体体型系数可按矩形!横梁的值乘以0.9!采用:;
?
《 : 3)管子】及圆钢组成》的横梁可按本条第3!款第2项的方—法计算整体体型【系数:。μs的值
!
》5, 架空线、悬索、!管材等(图4—.2.7-5—)的体型系数应【按表4.2》.7-?7取值?
!
图4.2.】7-5 架空【线、悬索、》管,材
《
1-》结构(线索》、管)?
《
表4《.2.7-7 架!空,线、:悬索、管材体型系数!μsn
》
【
注μsn【为作:用于结构的垂直【风向分量《ωn的体型》系数;作用于结构】的平行风《向分量?ω,p的体型系数—。μsp影响较—小,可,不计
—
—6 架空》管道:为上下双《管[图4.2.【7-6(a)—]时整体体型系【数,μs应?按,表4.?2.7-8的规【定取值;当》。架空管?道为前后双管[图4!。.,2.7-6(b)]!时整体体型系数μs!应按:表4.2.》7-9的规定取值】
《
图!4.2?.,7-6 架空管道!
表4】.2.7-》8 架空管道为】上下:双管:时体型系数μs
】
:
—
注表中μs值!适用于μ《zω0d2≥0【。。.,02
?
?
,。
表4.2.7-】9 ?架空管道为前后双】管时体型系数—。μs
》
,
,
?。
注表—中μs值适用于μ】zω0d2》≥0.?02的情《况并为前后两管的】系数:之和
】 : , 7 《倒锥形水塔的水【箱[图4.2.【7-7(a)]【的体型系数和绝缘子![图4.2》.7-?7(b)]的体型系!数应按表4.2.7!。-,10的规定》取值:
!
图《4.2.7-7 】。 ,倒锥形水《塔的水?。箱,、绝缘子立》面图:
表4.!2,.7-10 倒锥!形水塔的《水箱、绝缘》子体:型系数μs
!
》。。
》 , 8 微》。波天线(图4.【2.7-8》)的:体型:系数:应按:表4.2.7-1】1,的规定取值》
—
图4.!2.7-8 — 微波天线平面【图,
《
表4.2.7-!。11 ? ,微波天线体》型系数μs
】
】
续表4.》2.7-11
!
?
【 , 9 石—油化工塔《型,设备(?图4.?2.7?。-9)?的体型系数应按表】。4.2.7-12】的规定取值
】
:
?
图4.2】.7-9 》 石油?化工塔型《设备
1!-爬梯;《2-平台
】
,
,。表4:.2.7-12 !。石油:化工塔型设备的体型!。系数μ?s
】
》。注1: 表中μs—值适用?于包:括了平台、》梯子、?管线等影响的单【个塔型设备计算【风荷载时其》挡风面积可仅取塔】型设:备的外径《;
!2,。 当?塔,型设备直《径为变直《径时:可按各?段高度和外》径求加?权,。平均值;《
:
3【 当设《备直径为表中中间】值时μs可用插【入法计算
!
? :1,0, ,。 球状结构(图4.!2.7-10—)的体型系数应【按,表4.2.》7-:13的规定取值
】
【
图4.2.!7-10 球状】结构:
》
表4.2.7-】13 球状结构的!体型系数《
?
【
—11 ? 封:闭塔:。。楼和设备平台(图4!.2:.7-11)—。的体:型,系数应按表4.【。2.7-14的规】定,。取值
《
】
图4《.2:.7-11 封闭!。塔楼和?设备平?台立面图《
《
表4.》2.7-14 】封闭塔楼和设备平台!的体型系数
】
》。
《 《12 四管组合】柱(图4.2.7】-12)的体型系】数应按表4.2.7!-15的规》定取值
】
图】4.2.7-12 ! ,四管组合柱》
—表4:.2.7-15 】 四管?组合柱体《型系数μs
】
《
》注以一个圆管的直径!计算挡风《面积
—
: 13 】三管组合柱对角线】风向[图4》.2.7-》13(?a)、?(b)、(c—)]:的体型系数μs【应,按表:4.2.7》。-1:6,取值0°风》向[:图4.2.》7-1?。3(c)、(d)】]的体型系数μ【s应按表4.2【.7:-17取值
—
:
《
,
?
图4!。。.2.7-13【 三管组》。。合柱
?。
《
表4.2》.7:-16 三管组合!柱对角线风向体【型系数μs》。
:
:
,
—
注以一个圆管的直!径计算?挡风面?。积
—
表4?.,2,.7-?17 三管组合柱!0,°风向体型系数μ】s
》
注!1 以一个圆管】。的,直径计算挡风面【积;
》
:
, , 2:。 μsX、μ【sY分别为X方向】和Y方向的体型系数!为整体体型系数且整!体,体,型系数?在x轴、y轴投影应!等于在?x轴、y《轴上的?单独体型系数—
4【.2.8 高耸结!构,体,型未在现行国家标】准建筑结构荷载规】。。范GB? 50009中【列出的但与本—。标准所列结构体型相!似时其风荷》载体型系数可按本】标准第4.》2.7条的规定【采用;特别重要或】体型复杂的》高耸结构宜由风【。洞试验?或数值?风洞计算确定
【
《
,4.2.9 自立!式,高耸结构在》z高:度处的风《。振系数βz》可按:下式确?定
:
》
?
?式中:ξ,脉,动增大系数按表【。4,.2.9-1采用其!。中T取结构的—基本自?振周期;
】
: ε1》风压脉动和风压高度!变化等的影》响系数按表》4.2?.9-2采用—;
?
【ε2振型、结构【外形的影响系数按】表4.2.9-3】采用
》。
:
表4.2.—9-1 》脉动增大系数ξ【
:
—
注1 表!中给出?了结构对《应的:阻尼比从左到—右依次为0.01~!0.05可》根据:结构型式相应—选取;对于》单,管塔可?取阻尼比0.01】其余类型塔的阻【尼比可按照本标准第!4.4.6条选取;!。
2! 对于上部—用钢材、下部用混凝!土的结构可》近,似地分别根据—钢和混凝土查—取相应?的ξ值?并计算各自的—风振系数
—
表4.2】.9-2 》 考虑风《压脉:动和风压《高度变化的影—响系数ε1
】
】。
注1 对于【结构外形或质量有较!大突变的高耸—结构风振计算均应】按随机振《动理论进行;
【
,
—2 计算》时对地面粗糙度B类!地区可直接带入基】。本风:压而对A类》、C类、D》。类地:。区应按当地的基【本风压分别乘—以1.28、0.】54、0.26
】
:
?表4.2.9-3 ! 考虑振《型,和,结构外形的影响系】数ε2
】
:
续表4】.,2.9-3
】
?
注1 !。 ,表,中有括弧《的括弧内《的系数适用于直线变!化结构括弧外的系】数适用?于凹线形变化的【结构其余无》括弧的系数》两者均适用;
!
2 】表,中,变化范围中的—数,字,为A:类地貌至D类地貌】B类地貌可取该【数字:范围内约1/5处】C类可取约1/2处!
—。4.2.10 】钢桅杆风振系数【应符合下列规定【
! 1 杆身风振系!数应按下《列,规定确定
—
! ,1)当钢桅杆高度】不大于?1,50m时
】。
! 悬臂段β》z(z?)=2.1;
】
,
? — 非悬臂段—βz(z)》=1.6;
【
! 2)当钢桅—杆高度大《于1:50m时
【
:
:
式中g】峰值因子《取,。2.5;
》
I】1010m》高,紊流度A类、B【类,、,。C类、D类地貌【分别为12%、1】。4%、?23%、39%;】
【 α风剖面指数【A类、B类》。、C类、《D类地貌分别为【0,.,1,2、:。0.15、0.2】2、0.30;【
?
,
ξj脉动增!大系数按表4—.2.9《-1采用;
【
【H塔身全高;
!
? N沿杆身【全高取N个等分【点计算风振系数【每小段的《长,度为dH《=H/N点的—编号自下至上为1】2…N;
】
Φ(i)杆身第!i点:所在高度的第—j阶振型《。系数
—
,
《 2 钢桅杆【纤绳风振系数应按下!列规定确定
!
《 1》)当钢桅杆》高度:。不大于150m【时
βz!。。=1.?6
:
— 2)当钢!桅杆高度《。大于150m时【
?
βz=1+ξ!εq — (4—.2.1《0-2?)
《
,
式中ξ脉—。动增大系数按表4.!2,.9:-1采用其》。。中T取纤绳的基【本自振周期;
!
εq】综合:考虑:风压脉动《、高度?变化及?振型影响《的系数按表》4.2.10采【用
》
表4.2—.10 》综合考虑风压脉【。动、高度变化及振型!影响的系数εq
!
】
注1《。 :变化范围《的,数,字A类?至D类地貌B—类地貌取该数字范围!内约1/10处C】类取1/2处;
】
【2 表中》ω为:考虑:杆身影响后的纤绳实!际基频(rad/s!)l为纤绳》弦向长度(m)S】为纤绳张力》(N)m为纤绳线】质量密度(k—g/:m):;
】 3 两》端铰支的纤绳的基】频为
《。
?
4.2.11 !高,耸结构?应考虑由脉动风【引起的垂直于—风向的横向共振的验!算
《
4《.2.12 【。对于竖向斜率不大】于2%的圆筒形【塔、烟?囱等圆截《面构筑物以及—圆管、拉绳和悬索】等圆:截面:构件应根《据雷诺数Re—的不同情况按下列】规定进行《横,风向风振《。的验算
】
1 【。 可按下列公—式计算结构》或构:件的雷诺数Re、临!界风速υcr—、结构顶部风—速υH
!
—式中υ?crj第j振型临】界风速(m/—s):;
《
《 υ计算【雷诺数时所取风【速(m/s)—。可取:υ=υcrj;
】
》。 : d圆》。筒形结构《的外径(m》)有锥度《时可取2/3高度处!的外径;
!
St【斯脱罗哈数对圆形】截,面结构?或构件取0.2;】
,
】 Tj结构或构件的!j,振型的自振周期【(s);《
!υH结构《顶部的风《速(m/s)—;,
,
?
μ—H高度H《处风压高度变化【系数
! 2 —圆形截面结构或构件!的横风向风》振响应分析》应符:合下列规定
—
】 , , 1)当《雷诺数Re<—3×10《5,且υH>υcr【j,时,应在构造上》采取防振措》施或控制结构的临】界风速υcrj【不小于15m/s】;
《
? —2)当雷诺》数Re≥3.5×】106且1.2υH!>υcrj时应验】算共振?响,应横向共振引起【的等效静风》荷载:ωLdj(kN【/m:2):应按下列公式计算】
?
】
,。式中φji第j振型!在i点的相》对位移;
!
:。 υ:crj第j振型的】。。共振临界风速(m】。/s)按公》。式,(,4.2.1》2-2)计算;
】。
《
υH,α【。粗糙度指数为α时】。的结构顶点的风【速,;,
《
》ξj结构第j振型】阻尼:比对:于高振型可参—考类似资料如—无试验资料也—可取与第1振型相】同的值;
!
? μL?横向力系《数取0.2》5,;
【 ?λj:共振区域系数—。由,表4.2.》。12确定;
—
H!1共:振临界风《速起始高《度
表4!.,2.12《 :λ,j计算用表
!
】注校:核横:风向风振时考虑【的振型序号不—大于4对《一般悬臂结构可只】考虑第?1或:第,2振:型
》
— 3)当雷诺数】为3×105—≤Re?<3.5《×106时不发生】。超,临界范围的共振可不!做处理
】
4.2《.1:3 : 对于非圆截面构筑!物,其横:风向风振可按—本标准公式(—4.2.《。1,2-1)~》公式(4.2—.12-5)进行】验算并宜通》过风洞试验》或可靠资料确—定有:关,系数当无试验值时】可按下?列规定取值
】
《 1《 斯脱罗哈—数St取0.—15;
】
2— 方形截面—以及深宽比1—≤D:。/B≤2的矩形截面!。的横风向力系数【μL取0.60;
!
《
3— :公式中圆筒外—径d由迎风面—最大宽度B》代替
【
,4.2?。.,14 考虑横【风向风振时风荷【载的总效应S可按下!式,进行计算
【
!式,中SL横《风向风振效》应;
】 SD发生横】风向共?振时相应的》顺风向?风荷载效应
!。
4.2.1【5 输电高塔设】计,风荷载可根据—行业的具体情—。况确定并应符—合,下列规定
!。
《 ,1 输电高塔【设,计基:。本风速的重》现期取值应》。按国家现行标准有关!规定确定
【
《 2 》。 位于山地上的【高塔的基本》风,。速应符合下列—规定:
— : 1)—宜采用统计》。分析和?对比:观测等方《法由临近地》区气象台、站的【气,象资料推算并应结】合,实际运行经验—确定;
《
! 2)当无可【靠资料时《宜将附近平》原地区的统计值【提高10%
】。
:。
: : 3:。 大跨越高塔的】。基本风速应符合下】列规定
》
《 1【)当无?可靠:资料时宜将》附近:陆,上相同电压等级输电!线路的风速统计值】。换算到跨越处历年大!风季节?平均最低水位以【上10m处并增加1!0%考?虑水面影响再增加】10%后选用—;
】 2)大】跨越高塔的基本【风速不应低》于相连接的陆上输】电线路的《基本风速且3—。30kV及》以下:大跨越高塔的基【。本风:速不低于25—m/s5《00kV、±40】0kV及以上—大跨越?高塔的基《本风:速不:低于30《m/s;
》
?
— 3)必要时尚宜!按稀有风速条件【。进行验算
!
4.?2.1?6 对于处于地形!条件复?杂或几何《形状复杂的高耸结构!可通:过,风洞试验或数值模拟!来确定风荷载—计算:参数
《