2012 新荷载规范风荷载计算及其在 PKPM 软件中的实现 引言 相对于上一版规范 GB50009-2001(以下简称 2001 规范),《建筑结构荷载规范》GB50009-2012(以下简称 2012 规范)对风荷载的计算方法做了较大的修改。其中不仅调整了风压高度变化系数和体型系数等静力计算内容,而且对风振计算的内容与方法做了大量的改进和完善工作,这其中包括:修改了顺风向风振系数的计算表达式和计算参数,增加了大跨度屋盖结构风振计算的原则规定;增加了横风向和扭转风振等效风荷载计算的规定,增加了顺风向风荷载、横风向及扭转风振等效风荷载组合工况的规定;增加高层建筑结构顺风向及横风向风振加速度计算等内容。 在风荷载的计算中,除了少数工程通过风洞试验获得数据以外,大多数工程仍需要借助于软件的自动计算功能,这就需要由工程人员自行确定相关的参数,由于 2012 规范中风荷载计算涉及的参数较2001 规范明显增多,且计算方法变得更加复杂,使得参数的选择和对计算结果的定性校核变得比较困难,因此有必要对各参数的选择和主要参数对计算结果的影响进行详细的分析讨论。 在本文中,依据 2012 规范提供的计算方法,结合 PKPM 的软件,讨论了不同的参数设置和结构的特征对计算结果的影响,并对规范中的重要条文,如适用范围等进行了重点探讨。 1 顺风向风荷载 2012 规范关于顺风向风荷载的计算公式没有形式上的变化,仍然采用平均风压乘以风振系数的表达形式。对于主要受力结构,风荷载标准值的计算公式如下: (1) 其中: — 风荷载标准值(kN/m2); — 高度 z处的风振系数; — 风荷载体型系数; — 风压高度变化系数; — 基本风压。 如果不考虑结构在风荷载作用下的动力响应,则由平均风压引起的静荷载取决于体型系数、风压高度变化系数 及基本风压 这三项因素,下面首先讨论顺风向作用下的静荷载计算: 1.1 基本风压 2012 规范在 2001 规范数据的基础上进行了重新统计,部分城市在补充新的气象资料重新统计后,基本风压有所提高。 1.2 体型系数 2012 规范中表 8.3.1 中增加了第31 项,对于高度超过 45m 的矩形截面高层建筑需考虑深宽比D/B对背风面体型系数的影响。当平面深宽比D/B≤1.0 时,背风面的体型系数由-0.5 增加到-0.6,矩形高层建筑的风力系数也由1.3 增加到 1.4 。 8.3.2 条还增加了矩形平面高层建筑的相互干扰系数取值。 在PKPM 软件中,基本风压和体型系数由设计人员直接...