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【風荷載放大系數】的具體用法

發布時間：2024-08-20 人瀏覽

全文強制標準《工程結構通用規范》已于今年1月1日起實施。規范中的“風荷載放大系數”引起大家的廣泛關注和討論。

1、風荷載放大系數和荷載規范的風振系數、陣風系數有什么關系？

風荷載放大系數是風振系數、陣風系數的統稱。

《建筑結構荷載規范》中的風振系數和陣風系數都是在平均風壓基礎上的放大系數。它們都是因為要考慮風壓隨時間的上下波動（風荷載脈動）而引入的，只不過陣風系數用于圍護結構，只取決于風場特性；而風振系數用于主要受力結構，除了風場特性之外還和結構的動力特性相關。規范的“風荷載放大系數”是這兩個系數的統稱，第4.6.5條的第1款和第2款分別規定了主要受力結構和圍護結構風荷載放大系數的取值要求。

2、主要受力結構的放大系數不能小于1.2，是對所有工程結構都適用嗎？和原來荷載規范的風振系數適用范圍似乎不同？

是的。和原來荷載規范的規定有所不同，主要受力結構風荷載放大系數的規定，適用于所有工程結構。

作用于結構表面的風壓時時刻刻都在發生變化，即使不考慮動力放大效應、將結構作為準靜態結構（即根據Kx(t)=P(t)計算結構的響應），風荷載引起的響應也是圍繞均值波動的（見下圖）。只用平均風荷載進行設計，將會低估結構的響應。因此，所有工程結構在進行主要受力結構設計時，都應當考慮風荷載脈動的增大效應，在平均風荷載基礎上乘以放大系數。而且根據通用規范，主要受力結構的放大系數不應小于1.2。

黑實線是結構實際響應隨時間的變化，圍繞著平均響應（黑色虛線）上下波動。藍色曲線是將結構作為準靜態結構時得到的響應，其脈動部分即荷載規范中的“背景分量”。《建筑結構荷載規范》第8.4.1條，規定了順風向風振的考慮對象，一些低矮房屋和剛度較大的高聳結構不在此列。但荷載規范的條文說明也指出：這些結構原則上也應考慮風振影響，只是由于這類結構剛度較大，風振響應一般不大，不考慮風振一般不會影響其抗風安全性。《工程結構通用規范》本次明確了所有工程結構均應考慮風荷載脈動的增大效應，這是一個重要變化。

3、對于原先不考慮順風向風振的結構，是否將放大系數取為1.2即可？

可以但未必準確。

作為全文強制的《工程結構通用規范》，其定位是技術法規，作用不是直接指導設計，重點在于提要求、明底線，所以規范中所規定的都是工程建設中的控制性底線要求，其中的量化指標都是最低取值標準，不能將1.2作為風荷載放大系數的一般取值依據。主要受力結構的風荷載放大系數取1.2，不違反通用規范的強制要求，但取值不一定合理準確。

4、那風振系數應該如何取值呢？

風振系數仍然可以按照《建筑結構荷載規范》計算。此外，對于剛度較大的結構，風振系數可以參考陣風系數取值；細長、柔性的重要結構，建議進行風洞試驗。

荷載規范作為技術標準，其內容經受了長期的工程實踐考驗，所以風振系數仍然可以按照荷載規范的規定進行計算。只是風振系數計算值低于1.2的，需要提高取值。原先不考慮風振系數的，需要考慮乘以不小于1.2的風振系數。

在荷載規范未修訂以前，對于剛度較大、荷載規范規定可以不考慮風振的結構，其風振效應可以只考慮“背景分量”造成的荷載放大，即將陣風系數乘以0.85當作風振系數來使用。而對于荷載規范無法涵蓋的重要復雜結構或者重要的柔性建筑結構，建議進行風洞試驗。

5、《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規范》規定計算主剛架時的放大系數取1.1。通用規范實施后，是將原來的放大系數由1.1改為1.2，還是在原來1.1的基礎上再乘以1.2？

具體情況具體分析，需要以門剛規范編制組的意見為準。通用規范的風荷載放大系數，是考慮風荷載脈動的增大效應，在平均風荷載基礎上的放大系數。因此，主剛架的放大系數應該如何取值，取決于門剛規范風荷載計算公式的物理含義。如果該系數是在平均風荷載基礎上、考慮風荷載脈動的放大系數，則1.1低于1.2的最低限值，需要提高該系數取值；而如果該系數只是考慮門剛屬于風敏感結構而對基本風壓進行調整，則計算得到的仍然是平均風荷載，還需要另行乘以通用規范規定的“風荷載放大系數”。但需再次強調，1.2并不是一般性的取值依據，所以既不是將1.1改為1.2即可，也不是將二者連乘就行，需要具體情況具體分析。

另外，按照現行荷載規范主剛架設計是可以不考慮風振的，而根據通用規范的要求，所有結構都需要考慮風振。這個重要變化會影響門剛規范的修編思路。因此門剛主剛架風荷載的取值方法，應當以門剛規范編制組的意見為準。