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
》
ω?k=βzμ》。sμzω0 】 — (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(【k,N,/m2);》
】 ω0基本风压(k!N/m2)取值不得!小于0.35kN/!m2;
—
? μ《z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《0min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 5》0009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 500】09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G《。B 50009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【~0.85;
!。
,
2 】 对于与风向—一致的谷口、山【口,调整系数为1.【20~1.50
】。
,。
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2【km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!≥18m时》。为D类;《9,m<<1《8m:时为C类;≤—。9m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μs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μs【
【
注表中】数值适用于μz【ω0d2《≥0.02的—表,面光滑情况其—中ω0为基》本风压以kN—/m2计d以—m,计
?
,
表4.—2.7-2 — 悬臂结《构整:体计算体型》系数μ?。s
《
:
注】1 表中圆形【。结构的μs值适用于!μzω0d2—≥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μs?。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!μ,s应按下列规定取值!
,
?
》。 ? a)当μzω】0d2≤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?μzω0d2≥0.!0,15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0.002<【μ,zω0d2<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μ》s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μs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 — μsn、μsp分!别为垂直和平—行于横梁的》体型:系数分量;
—
》 , 2 μ》s为风向垂直于【横梁时的整体—体型系数;
】
3— 计算μ》sn:及μ:s,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ωp的体【型系:数μ:s,p,。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μ!s值适用《于μzω0d2≥】0.0?。2
:
》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μzω0d2!≥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:。μ,s,。
《
】 , 8 微【波天线(图4—.2:.7-8)的体型系!。数应按表4.2.7!-11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!。.7-1《。2, 石油《化工塔?型设备的体型系数】μs
》
:
《。
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
】
【 10?。 球状《。结构(图4.2.7!-1:0)的体《型,。系数应按表4.2.!7-1?3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
【
,
1!3 三管》组合柱对角线风【向[图4《.2.7-13【(a)?、(:b)、(c)—]的体型系数μ【s应按表4.2.7!-,16取值0°风【向[图4.2.7】-13(c)、(d!)]的体型》系数μs应按—表4.2.7-1】7取值
】
【
—图4.2.7-13! , 三:管,组合柱
!表,4.2.7-1【6, 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μs
【
—
,
:
注1 以—一个圆?。管的直径计算挡【。风,面积;
【
: 2 μ—sX、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β》z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0.01~0.0!5可根据结构型式】相应选取;对于单管!塔可取阻尼比0.0!1,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ε?2
?
《
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βz(《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%、14【%、23%、39】%;
【
: α风剖面指数【A类、B《类、C类《、D类地貌分别为0!。.12、《0.:15:、0.22》、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,。12…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150】m时
】βz=1.6
】
! 2)当钢桅杆高】度大于1《50m时
【
βz=1+】ξεq 》 —(4.2.10【-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ε:q
《
—
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υc》r、结构顶部风【速υH?。
—
式中】υcrj《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=υcr》j;
—。
,
—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);《。
— , ,。 μH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>υcrj!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R】。e≥3.《5×10《6且1.2υH>υ!c,rj时应验》算共振响应横向【。共振:引起的等效静风【荷载:。ωLdj(》kN/m2》)应按下列公—式计算
—
】
式中φji第j振!型在i点《的相对位移;
【
— υc?rj第?j振型的共振—临界风速(》m/s)按公—。式(4.2.1【2-2)《计算:;
》
: υ?H,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:.25;
【
,
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.《2.1?2 λj》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3×10【5≤Re《<3.5《×106时不发生】超临界范围的共振】可不做处理
】
4.2.【13 对于非【圆截面构筑物其横风!向风振可按本标准公!。式(4.2》.12-1)~【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?.1:4 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:.15 》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—1,0%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】330kV》及以下大跨越高【塔的基本风速—不低:于25m/s500!kV、±400【kV及以上大—跨越高塔的基—本风速不低》于30m/s—;
:
:
,
,
3)!必要时尚宜按稀有风!。速条件进行验算
】
《。。。
4.2.16 】 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!
: