第三章 风荷载

结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响分析

结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响分析 结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响分析结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响分析屠海明1张帆2 （1.同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司上海200092；2.中国铁塔股份有限公司北京100142）摘要：为了分析结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响，本文进行了阻尼比不同取值时风振系数的计算对比。结果表明风振系数随着结构阻尼比的增加而显著下降。然后根据上海某单管塔实测得到的阻尼比与规范规定的阻尼比取值，分别对该单管塔风荷载进行了计算对比。实测的阻尼比大于规范规定的取值，相应计算得到的风荷载也明显降低。这给单管塔的优化设计提供了参考依据。关键词：阻尼比单管塔风荷载引言近年来随着通信基站建设的发展，对通信塔的专业化、标准化提出了更高的要求。对于单管塔的设计和制作而言，起控制作用的荷载是风荷载，得到相对准确的风荷载设计值，对于每年数万座标准化生产的单管塔而言，具有很重要的经济意义。本文作者［1］根据2012年调整前后的荷载规范，对高耸结构的风荷载进行了分析与对比，并提出了《高耸结构设计规范》（GB 50135-2006）中风荷载部分条文的修改意见。但是以上分析没有专门涉及结构阻尼比对于风荷载计算的影响分析。同济大学何敏娟［2］等采用激振法对336m黑龙江电

视塔进行了模态参数的实测和分析，实测结构一阶阻尼比为0.028，大于规范规定值0.02。同济大学闫祥梅等［3］对位于河北的辛安-衡水500kV线路工程的几座直线输电塔转角塔进行了环境脉动下的动力测试。同济大学设计院梁峰［4］对上海新国际博览中心展馆两侧的30m高钢结构灯杆进行 了微风振动下的动力测试，得到了灯杆的自振频率和阻尼比。本文作者对上海移动两座单管塔进行了微风振动下的动力测试，并根据实测结果，与规范规定值对比，探讨结构阻尼比对单管塔风荷载计算的影响。 1 阻尼比对风荷载计算的影响结构阻尼比用于表达结构阻尼的大小，是描述结构在振动过程中能量耗散的术语。引起结构能量耗散的因素很多，主要有：材料阻尼，周围介质对振动的阻尼，节点、支座连接处的阻尼等。结构阻尼对结构效应的影响体现在结构的风致振动中，对于高耸结构的风振分析，比较准确的是采用频率域和时间域的动力分析方法。实际工程中，为了方便应用，按照荷载规范计算等效风荷载，用静力分析方法计算结构风效应。因此，结构阻尼比对风荷载计算的影响，主要体现在风振系数的计算上。《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）中风振系数的表达式为：其中：g为峰值因子；I10为10m高名义湍流强度；Bz为背景分量因子；共振分量因子R表示与频率有关的积分项，可按下列公式计算：其中：ζ1为结构阻尼比；f1为结构第1阶自振频率；kw为

风荷载计算

4.2风荷载 当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑所受的风荷载。 4.2.1单位面积上的风荷载标准值 建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值按下式计算：（－1） 式中： 1.基本风压值Wo 按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的 值确定的风速V0(m/s)按公式确定。但不得小于0.3kN/m2。 对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，基本风压采用100年重现期的风压值；对风荷载是否敏感主要与高层建筑的自振特性有关，目前还没有实用的标准。一般当房屋高度大于60米时，采用100年一风压。 《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）给出全国各个地方的设计基本风压。 2.风压高度变化系数μs 《荷载规范》把地面粗糙度分为A、B、C、D四类。 A类：指近海海面、海岸、湖岸、海岛及沙漠地区； B类：指田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的城镇及城市郊区； C类：指有密集建筑群的城市市区； D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区； 书P55页表4.2给出了各类地区风压沿高度变化系数。位于山峰和山坡地的高层建筑，其风压高系数还要进行修正，可查阅《荷载规范》。 3.风载体型系数μz 风荷载体型系数是指建筑物表面实际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面风力的小。一般取决于建筑建筑物的平面形状等。 计算主体结构的风荷载效应时风荷载体型系数可按书中P57表4.2－2确定各个表面的风载体型或由风洞试验确定。几种常用结构形式的风载体型系数如下图

输电线路风荷载的全方位计算

输电线路风荷载的全方位计算 摘要：在高压架空送电线路设计中，最不利风向时的风荷载常决定着杆塔内力大小或基础作用力的大小。本文将通过几个工程实例详细说明在高压架空送电线路设计中，如何确定几种特殊情况下最不利风向时的风荷载计算，以确保高压架空送电线路的安全运行。 关键词：全方位;基础作用力;运行情况;不平衡张力;风荷载 Abstract: In the project design of overhead transmission lines, the most unfavorable wind direction, wind load often determines the internal force of tower or base force size. This article will through several engineering examples in detail in the overhead transmission line design, how to determine some special situations the most unfavorable wind direction wind load calculation, to ensure the high voltage overhead power transmission line safe operation. Key words: all-around; base forces; operation; unbalanced tension; wind load 1 引言 在高压架空送电线路设计中，杆塔荷载的计算应执行《110～750kV架空输电线路设计规范》（以下简称《规程》）中第10条“杆塔荷载及材料”。其中正常运行情况下，应计算的荷载组合是： 1 基本风速、无冰、未断线； 2 设计覆冰、相应风速及气温、未断线 3 最低气温、无冰、无风、未断线（适用于终端和转角杆塔） 本文主要针对上述第一种情况，在正常运行大风情况下计算铁塔内力或基础作用力时可能出现的漏洞。《电力工程高压送电线路设计手册》（第二版）第六章第二节也对这种组合也提出了更详细的规定，提出“在杆塔设计中，应取最不利的风向来计算杆塔的内力”。在一般情况下，按照这些规定计算杆塔荷载，能满足线路工程施工投产后的安全运行要求。但伴随着室温效应的影响，几年来极端气候更加频繁地出现，内地表现为超常量的下雪和降雨、沿海地区表现为强热带风暴风力的逐级增加和风球的更加飘忽不定。在这些情况下，有必要对杆塔荷载更加严谨的计算，以保证高压送电线路的安全运行。在线路设计中，不能主观臆测最不利的风向，应通过严谨的计算来确定。因此我们可利用计算机技术，模拟自然风对杆塔所有方向的冲击，全方位计算杆塔风荷载，才使计算结果正确可靠。下面就列举几个设计工程中常碰到的案例。

【精品文档类】风荷载计算规律及公式

第二部分 风荷载计算 一：风荷载作用下框架的弯矩计算 （1）风荷载标准值计算公式：0k z s z W w βμμ=??? 其中k W 为垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值 z β为z 高度上的风振系数，取 1.00z β= z μ为z 高度处的风压高度变化系数 s μ为风荷载体型系数，取 1.30s μ= 0w 为攀枝花基本风压，取00.40w = 该多层办公楼建筑物属于C 类，位于密集建筑群的攀枝花市区。 （2）确定各系数数值 因结构高度19.830H m m =<，高宽比19.8 1.375 1.514.4 H B ==<，应采用风振系数z β来考虑风压脉动的影响。该建筑物结构平面为矩形， 1.30s μ=，由《建筑结构荷载 规范》第3.7查表得0.8s μ=（迎风面）0.5s μ=-（背风面），风压高度变化系数z μ可根据各楼层标高处的高度确定，由表4-4查得标准高度处的z μ值，再用线性插值法求得所求各楼层高度的z μ值。 层数 ()i H m z μ z β 1()/q z KN m 2()/q z KN m 7女儿墙底部 17.5 0.79 1.00 2.370 1.480 6 16.5 0.77 1.00 2.306 1.441 5 13.2 0.74 1.00 2.216 1.385 4 9.9 0.74 1.00 2.216 1.385 3 6.6 0.74 1.00 2.216 1.385 2 3.3 0.74 1.00 2.216 1.385 1 -3.3 0.00 0.00 0.000 0.000 （3）计算各楼层标高处的风荷载z 。攀枝花基本风压取00.40/w KN mm =，取②轴横向框架梁，其负荷宽度为7.2m,由0k z s z W w βμμ=???得沿房屋高度分布风荷载标准值。 7.20.4 2.88z z s z z s z q βμμβμμ=?=，根据各楼层标高处的高度i H ，查得z μ代入上式，可 得各楼层标高处的()q z 见表。其中1()q z 为迎风面，2()q z 背风面。 风正压力计算： 7. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.8 2.370/z s z q z KN m βμμ==????= 6. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.8 2.306/z s z q z KN m βμμ==????= 5. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==????= 4. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==????= 3. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==????= 2. 1() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.8 2.216/z s z q z KN m βμμ==????= 1. 1() 2.88 2.880.00 1.300.740.80.000/z s z q z KN m βμμ==????= 风负压力计算： 7. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.790.5 1.480/z s z q z KN m βμμ==????= 6. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.770.5 1.441/z s z q z KN m βμμ==????= 5. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==????= 4. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==????= 3. 2() 2.88 2.88 1.00 1.300.740.5 1.385/z s z q z KN m βμμ==????=

输电塔风荷载计算

输电塔架风荷载计算 1.输电塔基本信息 本输电塔架的塔身为干字型方形塔架，总高53.5m，地处B类地区，离地10m高处的风速为33m/s，整个塔身沿高度方向分为11个风荷载计算段。 图1 塔身立面图

2.风荷载计算 2.1投影面积的计算 不考虑塔身迎风面的倾斜度，将塔身分段投影到迎风面计算净面积，根据所给角钢以及圆钢管的尺寸，计算投影面积，并计算出塔身轮廓所围的面积，以便计算每一段的挡风系数。 2.2基本风压 基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地 10m 高统计所得的50年一遇 10min 平均最大风速为标准，近似计算如下： 22 2 00330.68/16001600v w kN m === 2.3 体形系数的计算 塔架体型系数s μ如下计算 ?? ? ??+++=角钢、钢管混合 钢管 角钢)1(1.1) 1(8.0)1(3.1s ηηημ η——背风面风荷载降低系数。 故各塔架段的体形系数按上式计算可得表1 表1 体型系数的计算 2.4 顺风向风振系数 由于塔形为干字型，而且高度小于75m ，故干字型塔架一阶自振周期： 10.0390.657T s ===

故塔架的第一阶自振频率1f 为: 11 1 1.52f Hz T == 塔架一阶振型系数如下计算: 44 3221346)(H z H z H z z +-= φ 对于一般竖向悬臂型结构，例如高层建筑和构架、塔架、烟囱等高耸结构，均可仅考虑结构第一振型的影响。z 高度处的风振系数z β可按下式计算 210121R B gI z z ++=β 式中g 为峰值因子，可取2.5；10I 为10m 高名义湍流强度，对应B 类地面粗糙度，可取0.14；R 为脉动风荷载的共振分量因子；z B 为脉动风荷载的背景分量因子。 R = 11305 f x x = > w k 地面粗糙度对B 类地面粗糙度分别取1.0；1ζ结构阻尼比，对钢结构可取0.01。 11()()x z a z z H z B k z ρρφμ= z ρ——脉动风荷载竖直方向相关系数； 0.795z ρ== x ρ——脉动风荷载水平方向相关系数，本算例此相关系数可取1x ρ=。 其中k=0.910，a1=0.218。

25m单管塔风荷载计算

25m灯管塔计算书 概况： 本计算书为云南联通25m灯管塔标准塔，设1个平台，分别在23m高度处，平台设计板状天线6付（迎风面积按0.45m2/付计）；塔体采用圆形杆体，连接方式采用法兰连接，塔底用Q235预埋锚栓进行连接。 设计依据： 1. 设计依据: (1) 钢结构设计规范(GB 50017-2003) (2) 高耸结构设计规范(GBJ135-2006) (3) 建筑结构荷载规范(GB 5009-2001)（2006年版） (4) 移动通信工程钢塔桅结构设计规范（YD/T 5131-2005） 2. 设计荷载: 根据建设单位提出的要求确定设计荷载。 塔架设计基本风压0.45kN/m2，设计地震烈度6度。 荷载计算： 按《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》第3.2.5条第3点，钢塔桅结构的抗震设防烈度为8度及以下时可不进行截面抗震验算，因此只验算风荷载作用下截面承载力。 华信设计建筑设计研究院(https://www.wendangku.net/doc/7412783895.html,) 第1 页共6 页

以下统计风荷载： 按搬运条件、制作工艺等要求，将塔段从下至上分为8000，8000，11000共3段，每段厚度分别为10mm、8mm、6mm. 对杆体，移动通信工程钢塔桅结构设计规范（YD/T 5131-2005），本塔体为折边型，体型系数取Us=1.0； 华信设计建筑设计研究院(https://www.wendangku.net/doc/7412783895.html,) 第2 页共6 页

内力计算： 内力计算采用ANSYS通用有限元程序，选用Beam44变截面梁单元，荷载作用简图及计算结果（位移、弯矩、剪力）如下： 华信设计建筑设计研究院(https://www.wendangku.net/doc/7412783895.html,) 第3 页共6 页

杆塔计算原则

皖电东送淮南—上海输变电工程杆塔荷载及铁塔计算原则 中国电力工程顾问集团公司 二〇〇八年九月

目录 1设计依据 (1) 1.1 技术标准及规程规范 (1) 1.2 设计气象条件 (1) 1.3 导地线参数 (2) 1.4 绝缘子及金具等相关参数 (2) 1.5 地线保护角 (3) 2荷载取值原则 (4) 2.1 重现期及结构重要性系数 (4) 2.2 荷载 (4) 3杆塔荷载条件 (9) 3.1 水平档距 (9) 3.2 垂直档距 (9) 3.3 代表档距 (10) 3.4 最大使用档距 (10) 3.5 Kv值 (10) 4荷载工况 (10) 4.1正常运行 (10) 4.2 断线工况 (11) 4.3 不均匀冰工况 (11) 4.4 安装工况 (11) 4.5 终端杆塔 (12) 4.6 验算情况 (12) 4.7 抗串倒塔荷载 (12) 4.8 OPGW开断塔 (12) 4.9 气象区分界塔 (13) 5其它 (13)

1.设计依据 1.1 技术标准及规程规范 适用于电力送电线路工程项目的法令、法规、标准、规程、规范、规定等的最新有效版本。主要标准如下： （1）《架空送电线路基础设计技术规定》(DL/T 5219-2005)； （2）《送电线路铁塔制图和构造规定》(DLGJ136-1997)； （3）参照执行《110-750kV架空输电线路设计技术规范》(报批稿)、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)、《重覆冰架空输电线路设计技术规程》(报批稿)及其他有关规程、规范、技术规定和参考资料； （4）《1000kV交流架空输电线路设计暂行技术规定》（Q / GDW 178-2008）； （5）本工程相关专题研究报告； （6）中国电力工程顾问集团公司出台的特高压相关规定。 1.2 设计气象条件 设计气象条件表

一般情况下的风荷载计算

参考规范： 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010 风荷载： 风荷载标准值 《荷载规范》8.1.1、《高规》4.2.1 0w w z s z k μμβ= （1）该风荷载标准值的计算公式适用于计算主要承重（主体）结构的风荷载； （2）所求的风荷载标准值为顺风向的风荷载； （3）风荷载垂直于建筑物的表面； （4）风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积； （5）适用于计算高层建筑的任意高度处的风荷载。 基本风压 《荷载规范》3.2.5第2款 对雪荷载和风荷载，应取重现期为设计使用年限…… 《荷载规范》8.1.2 基本风压应采用按本规范规定的方法确定的50年重现期的风压，但不得小于0.3kN/㎡。 《荷载规范》E.5 《高规》4.2.2 ……对风荷载比较敏感的高层建筑，承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。 （条文说明）……一般情况下，对于房屋高度大于60m 的高层建筑，承载力设计时风荷载计算可按基本风压的1.1倍采用…… 《烟规》5.2.1 ……基本风压不得小于0.35kN/㎡。对于安全等级为一级的烟囱，基本风压应按100年一遇的风压采用。 风压高度变化系数 《荷载规范》8.2.1 地面粗糙度 A 类 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区 B 类 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇 C 类 密集建筑群的城市市区 D 类 密集建筑群且房屋较高的城市市区 《荷载规范》表8.2.1 对墙、柱的风压高度变化系数，均按墙顶、柱顶离地面距离作为计算高度z ，查表用插入法确定。 风压体型系数 《荷载规范》8.3.1 围墙：按第32项，取1.3 《高规》4.2.3 1 圆形平面建筑取0.8； 2 正多边形及截角三角形平面建筑，由下列计算：n s /2.18.0+=μ 3 高宽比H/B 不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3； 4 下列建筑取1.4： 1）V 形、Y 形、弧形、双十字形、井字形平面建筑； 2）L 形、槽形和高宽比H/B 大于4的十字形平面建筑；

风荷载计算算例

.风荷载计算 根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）规范，风荷载的计算公式为： 0k z s z w u u βω= （） s u ——体型系数 z u ——风压高度变化系数 z β——风振系数 0ω——基本风压 k w ——风荷载标准值 体型系数s u 根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》项次30，迎风面体型系数（压风指向建筑物内侧），背风面（吸风指向建筑外侧面），侧风面（吸风指向建筑外侧面）。 风压高度变化系数z u 根据建筑物计算点离地面高度和地面粗糙度类别，按照规范表确定。本工程结构顶端高度为+=米，建筑位于北京市郊区房屋较稀疏，由规范条地面粗糙度为B 类。 由表高度90米和100米处的B 类地面粗糙度的风压高度变化系数分别为和。 则米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为： 对于高度大于30m 且高宽比大于的房屋，以及基本自振周期T1大于的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。 本工程30层钢结构建筑。基本周期估算为()1T =0.10~0.15n=3.0~4.5s ，应考虑脉动风对结构顺风向风振的影响，并由下式计算： 1012Z z gI B β=+ （） 式中： g ——峰值因子，可取 10I ——10m 高度名义湍流强度，对应ABC 和D 类地面粗糙，可分别取、、和；

R ——脉动风荷载的共振分量因子 z B ——脉动风荷载的背景分量因子 脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算： 式中： 1f ——结构第1阶自振频率（Hz ） w k ——地面粗糙度修正系数，对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙，可分别取、、和； 1ζ——结构阻尼比，对钢结构可取，对有填充墙的钢结构房屋可取，对钢筋混凝土及砌体结构可取，对其他结构可根据工程经验确定。 经过etabs 软件分析，结构自振周期1 4.67f s = 脉动风荷载的背景分量因子可按下列规定确定： 式中： 1()z φ——结构第1阶振型系数 H ——结构总高度 （m ），对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙度，H 的取值分别不能大于300m 、350m 、450m 和550m ； x ρ——脉动风荷载水平方向相关系数； z ρ——脉动风荷载竖向方向相关系数； k 、1α—— 脉动风荷载的空间相关系数可按下列规定确定： （1）竖直方向的相关系数可按下式计算： 式中： H ——结构总高度 （m ）；对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙度，H 的取值分别不应大于300m 、350m 、450m 和550m ； （2） 水平方向相关系数可按下式计算： 式中：

第4章 风荷载

第四章风荷载

主要内容： ?4.1 风的有关知识 ?4.2 风压 ?4.3 结构抗风计算的几个重要概念?4.4 顺风向结构风效应 ?4.5 横向结构风效应

4.1 风的有关知识 1 . 风的形成 由于存在压力差或气压梯度，空气从气压高的地方向气压底的地方流动而形成风。

2 . 两类性质的大风 1.台风 弱的热带气旋→引入暖湿空气→在涡旋内部产生上升和对流运动→加强涡旋→‥‥‥→台风 2.季风 冬季：大陆冷，海洋暖，风：大陆→海洋 夏季：大陆热，海洋凉，风：海洋→大陆

3. 我国的风气候总况 我国的风气候总体情况如下： (1)台湾、海南和南海诸岛，由于地处海 洋，年年受台风直接影响，是我国的最大风 区。 (2)东南沿海地区由于受台风影响，是我国大陆上的大风区。风速梯度由沿海指向内陆。台风登陆后，由于受地面摩擦的影响，风速能弱很快，在离海岸100km处，风速约减小一半。 (3)东北、华北和西北地区是我国的次大风区，风速梯度由北向南，与寒潮入侵路线一致。华北地区夏季受季风影响，风速有可能超过寒潮风。黑龙江西北部处于我国纬度最北地区，它不在蒙古高压的正前方，因此那里的风速不大。 (4)青藏高原地势高，平均海拔4-5km，也属较大风区。 (5)长江中下游、黄河中下游是小风区，一般台风到此已大为减弱，寒潮风到此也是强弩之末。 (6)云贵高原处于东亚大气环流的死角，空气经常处于静止状态，加之地形闭塞，形成我国最小风区。

4. 风级 为了区分风的大小，根据风对地面（或海面）物体影响程度，常将风划分为13个等级。风速越大，风级越大，由于早期人们还没有仪器来测定风速，就按照风所引起的现象来划分风级。风的13个等级如表4-1所示。

风荷载计算方法与步骤

1风荷载 当空气的流动受到建筑物的阻碍时，会在建筑物表面形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。 1.1单位面积上的风荷载标准值 建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。 垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ω（KN/m2）按下式计算： ω 风荷载标准值（kN/m2）=风振系数×风荷载体形系数×风压高度变化系数×基本风压 1.1.1基本风压 按当地空旷平坦地面上10米高度处10分钟平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇的最大值确定的风速v0(m/s)，再考虑相应的空气密度通过计算确定数值大小。 按公式确定数值大小，但不得小于0.3kN/m2，其中的单位为t/m3，单位为kN/m2。 也可以用公式计算基本风压的数值，也不得小于0.3kN/m2。 1.1.2风压高度变化系数 风压高度变化系数在同一高度，不同地面粗糙程度也是不一样的。规范以B类地面粗糙程度作为标准地貌，给出计算公式。 1.1.3风荷载体形系数 1）单体风压体形系数 （1）圆形平面；

（2）正多边形及截角三角平面，n为多边形边数； （3）高宽比的矩形、方形、十字形平面； （4）V形、Y形、L形、弧形、槽形、双十字形、井字形、高宽比的十字形、高宽比，长宽比的矩形、鼓形平面； （5）未述事项详见相应规范。 2）群体风压体形系数 详见规范规程。 3）局部风压体形系数 檐口、雨棚、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，不宜小于2.0。未述事项详见相应规范规程。 1.1.4风振系数 对于高度H大于30米且高宽比的房屋，以及自振周期的各种高耸结构都应该考虑脉动风压对结构发生顺向风振的影响。（对于高度H大于30米、高宽比且可忽略扭转的 高层建筑，均可只考虑第一振型的影响。） 结构在Z高度处的风振系数可按下式计算： ○1g为峰值因子，去g=2.50；为10米高度名义湍流强度，取值如下： ○2R为脉动风荷载的共振分量因子，计算方法如下： 为结构阻尼比，对钢筋混凝土及砌体结构可取； 高层建筑的基本自振周期可以由结构动力学计算确定，对于较规则的高层建筑也可采用

输电塔的风振系数计算与程序设计

万方数据

万方数据

特种结构２０１０年第３期 课题组编制的风振系数计算程序的可行性和正确性。 ３．１时程法计算风振系数及程序验证 时程分析法可以较为准确地反映结构的风振情况。根据模拟风荷载下结构的时程响应结果对ｓｚＴ２的风振系数进行了计算，主要处理过程及相应的计算结果如下。 基于Ｍａｔｌａｂ，采用线性滤波法中的自回归（Ａｕｔｏ．Ｒｅｇｒｅｓｓｉｖｅ，Ａ１１）模型对风荷载进行模拟，风速谱采用Ｄａｖｅｎｐｏａ谱，自相关函数采用Ｓｈｉｏｔａｍｉ 布置立面（单位：ｍ）行风振响应分析。故本文的时程计算中取２０％的湍流度和０．０２的结构阻尼比。 图３为模拟所得的塔顶高度处的风速时程曲线及风速谱。可以看出，模拟所得的风速谱与Ｄａｖｅｎｐｏａ谱吻合良好，平均风速与理论值一致。脉动风速为零均值平稳高斯过程，在１０ｍ高度处其均方差为５．４５７，对应的湍流度为２０．４％，基本符合目标值２０％。因此，可以认为模拟所得的脉动风速谱能够模拟真实风场。 将模拟的风速时程转化为输电塔模型上的结点力，通过在时间域内直接求解运动微分方程求得结构的响应［７｜，图４给出了ＳＺｌ２塔上导线横担高度处塔身位移及加速度时程曲线。 在已经进行风振时程响应分析的基础上，风振系数直接根据其定义进行计算，其中峰值保证因子取２．２。ＳＺｌ２塔时程计算求得的最终的风振系数值情况见图４。沿塔身高度，风振系数加权一６——值日＝∑Ｂｈｉ／Ｓｈｉ＝１．４３３，由于该结果为风荷载的动力时程分析计算所得，其值代表风振动力的实际情况，故不对其加权值进行调整。此外，图５中也给出了自编风振系数计算程序和荷载规范的计算结果（加权值调整到１．６）。 命 ＼ 目 √ 删 匿 时间（ｓ） 频率（Ｈｚ） 图３塔顶高度处的模拟风速时程曲线及风速谱 图４８Ｚ＇Ｉ＇２塔上导线横担高度处塔身位移 及加速度时程曲线 图５风振系数计算值沿高度变化曲线可以看出：风振系数曲线在上、中、下三个导线横担处出现明显的突变。这是由输电塔结构特殊的结构外形特点造成的，其在横担处的质量和挡风面积的突变使其高度所在处的风振系数明显大于普通沿高度截面均匀变化的高耸结构相应高度的 ＳＰＦ＿ＥＩＡＬＳＴＲＬ『Ｃｎ珉ｌ＝ｓＮｏ．３２０１０３ ２ ２ ２ ２ ２ Ｌ ｌ １ ｌ ｌ 籁帕鞲匠 万方数据

塔基础设计的水平荷载计算

塔基础设计的水平荷载计算 摘要：本文就塔基础结构设计中水平荷载计算进行阐述,使设计者能够掌握塔基础设计工程中的关键点，从而，加深对塔基础的认识。 关键词：塔型设备风荷载地震作用 引言 塔设备是石油化工、石油工业、化学工业等生产中最重要的设备之一。塔设备由塔设备本体、塔设备附属构筑物（如操作平台、栏杆、梯子、管线等）、支持塔设备的基础这三部分组成。塔基础支持塔设备的全部荷载（包括垂直荷载、水平荷载等），所以塔基础的设计非常重要，要求达到坚固、适用、经济和合理。 塔型设备属于高耸构筑物，在高耸构筑物计算中风荷载和地震作用的计算尤为重要。在塔基础的结构设计中，应根据使用中在结构上可能同时出现的荷载，按照承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合。 表1荷载组合表 通过表1可以发现在塔基础结构设计中无论何种工况的组合都少不了风荷载。同时地震荷载在组合中往往起着决定性作用，《石油化工塔型设备基础设计规范》（SH3030-1997）中5.4.4列出了可不进行截面抗震验算的几种情况，说明在这几种情况下风荷载起决定因素。所以下面我们重点讨论风荷载作用和水平地震作用。 1 风荷载[] 露天放置的塔设备在风力作用下，将在两个方向上产生振动。一种是顺风向的振动，振动的方向与风流向的一致，另一种是横风向的振动，振动方向与风的流向垂直。前一种振动是常规设计的主要内容，后一种振动也称风诱发的振动，在工程界以前较少予以重视，但现在对诱发振动的研究日益受到重视，而在塔设备设计的时候考虑风诱发的振动已成为必然的趋势。 1.1 风向风荷载（常规风荷载计算） 《石油化工塔型设备基础设计规范》（SH3030-1997）5.3.1条给出了塔风

风荷载计算算例

3.6.风荷载计算 根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）规范，风荷载的计算公式为： 0k z s z w u u βω= （8.1.1-1） s u ——体型系数 z u ——风压高度变化系数 z β——风振系数 0ω——基本风压 k w ——风荷载标准值 体型系数s u 根据建筑平面形状由《建筑结构荷载规范》表7.3.1确定。本项目建筑平面为规则的矩形，查表8.3.1项次30，迎风面体型系数0.8（压风指向建筑物内侧），背风面-0.5（吸风指向建筑外侧面），侧风面-0.7（吸风指向建筑外侧面）。 风压高度变化系数z u 根据建筑物计算点离地面高度和地面粗糙度类别，按照规范表8.2.1确定。本工程结构顶端高度为3.0x30+0.6=90.6米，建筑位于北京市郊区房屋较稀疏，由规范8.2.1条地面粗糙度为B 类。 由表8.2.1高度90米和100米处的B 类地面粗糙度的风压高度变化系数分别为1.93和2.00。 则90.6米高度处的风压高度变化系数通过线性插值为： 90.690(2.00 1.93) 1.93 1.934210090z u -=-+=-

对于高度大于30m 且高宽比大于1.5的房屋，以及基本自振周期T1大于0.25s 的各种高耸结构，应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。 本工程30层钢结构建筑。基本周期估算为()1T =0.10~0.15n=3.0~4.5s ，应考虑脉动风对结构顺风向风振的影响，并由下式计算： 1012Z z gI B β=+ （8.4.3） 式中： g ——峰值因子，可取2.5 10I ——10m 高度名义湍流强度，对应ABC 和D 类地面粗糙，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39； R ——脉动风荷载的共振分量因子 z B ——脉动风荷载的背景分量因子 脉动风荷载的共振分量因子可按下列公式计算： R = （8.4.4-1） 115x x => （8.4.4-2） 式中： 1f ——结构第1阶自振频率（Hz ） w k ——地面粗糙度修正系数，对应A 、B 、C 和D 类地面粗糙，可分别取1.28、1.0、0.54和0.26； 1ζ——结构阻尼比，对钢结构可取0.01，对有填充墙的钢结构房屋可取0.02，对钢筋混凝土及砌体结构可取0.05，对其他结构可根据工程经验确定。 经过etabs 软件分析，结构自振周期1 4.67f s =

输电线路杆塔结构风荷载分析 肖丁文

输电线路杆塔结构风荷载分析肖丁文 发表时间：2019-06-10T09:58:00.767Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：肖丁文[导读] 摘要：为保障输电工程项目的顺利实施，应采取相应的措施提高输电线路杆塔结构风荷载分析水平。（国网四川省电力公司达州供电公司）摘要：为保障输电工程项目的顺利实施，应采取相应的措施提高输电线路杆塔结构风荷载分析水平。本文从输电线路杆塔结构风压、最大风时距及风向变化系数及风荷载的比较等方面对输电线路杆塔结构进行额风荷载分析，以期提高为输电线路杆塔结构设计水平的提高提供一定的借鉴作用。 关键词：输电线路；杆塔；风荷载分析在高压电网的建设使用过程中，风荷载对线路的正常生产运行造成了很大的影响，风荷载分析越来越被相关从业人员所重视，其分析的准确性直接关系到输电线路运行的安全与否，因此在输电线路建设过程中应加大对输电线路杆塔结构风荷载设计的关注程度，通过采用合理的措施减少因在输电线路杆塔结构设计过程中风荷载考虑不当而造成的输电线路杆塔结构问题的出现，进而提高输电线路杆塔的建设水平。 1.风荷载概述风荷载，是指大气流动对建筑物或构筑物所产生的应力作用，风荷载的大小一般与建筑物后构筑物的外型、高度、地理位置等条件有关。作用于建筑物或构筑物上的风压一般可以通过采用实测及风洞试验的方法进行测试其大小，但对于比较重要未建设完成的建筑物或构筑物不仅需要进行实物风洞试验而且需要以建筑物为中心进行粗糙的模型试验。对于高度较高的建筑物、构筑物或对风荷载有一定要求的结构在对其结构设计时应充分考虑风荷载的作用并应在符合设计规范的前提下适当提高设计强度，以保证其使用安全性。风荷载参数主要包括基本风压、平均时距、风压高度变化系数、地面粗糙度、风速廓线、风荷载体型系数以及风振。 2.风荷载对输电线路杆塔的影响风荷载在输电线路杆塔结构设计中有着重要影响，应采取科学的方法对输电线路杆塔风荷载进行合理的计算，以保证输电线路杆塔结构设计的安全性及适用性。在对输电线路进行结构设计时，应着重做好风荷载对输电线路杆塔产生结构位移及风荷载对输电线路杆塔的刚度两方面的分析工作。（1）风速会使输电线路杆塔产生结构位移风荷载对输电线路杆塔的作用一般是无规律、无法进行预测的，属于不可抗力因素的一种。通常来说建筑物或构筑物高度不高、外立面较规则或低于规范高度的风荷载计算采用风荷载规范进行结构内力和位移的确定，其他建筑物或构筑物可根据风荷载计算规范的计算方法进行风荷载值的确定。对于高层建筑物或构筑物而言，随着高度的不断增加，风荷载也会逐渐增大，此时由荷载效应造成的位移增加过快因现象不可忽略，应采用经验公式的方法进行顶点速度效果的估算。对于输电线路杆塔而言，其电线及支撑所处位置较高，所受拉力及重力较大，风荷载对输电线路杆塔产生结构位移可以通过风洞试验来进行确定。（2）风荷载对输电线路杆塔的刚度影响输电线路杆塔结构风荷载设计主要是在考虑结构承载力的设计的基础上考虑外界自然因素（风荷载）对输电线路杆塔正常使用功能所造成的影响，保证输电线路杆塔能在风暴作用下其结构的弹性和位移状态能够保证风有-100至+100度的角度变化，当在风荷载作用下加速度小于0.005g时，其自身结构不受影响。当在风荷载作用下加速度大于0.015g时，输电线路杆塔受到一定的外力作用，进而导致杆塔的加速度增大，严重则会导致输电线路杆塔造成破坏。 3.输电线路杆塔结构的风荷载分析输电线路杆塔是输电线路建设过程中的重要环节，其施工质量直接关系着输电工程项目的成败，具有十分重要的现实意义。由于输电工程的特殊性，输电线路杆塔一般设置在山岭之中，其受到的风荷载作用较为复杂，所以对风荷载的计算就显得尤为重要。此外由于输电线路杆塔属于高柔性结构，在风荷载作用下会产生一定程度对的位移或变形，进而引起动力反应。所以在对输电线路杆进行风荷载分析时应将其划分为多个受力结构，在风荷载作用时应所划分的受力结构的分何在进行累加，按静力方法求各截面所受的力，最后汇总求得总内力。（1）输电线路杆塔结构风压的计算在进行输电线路杆塔结构风压与风速的关系的计算时很多国家采用的是风压=风速2 /16（其中风压的单位是kgf/m。风速的单位是m /s）。其他一些采用英式单位的国家一般采用风压=0.0025风速2或是风压=0.0026风速2（其中风压的单位是psf。风速的单位是mph）。在进行输电线路杆塔线路风压计算时，美国、巴基斯坦一般采用风压=0.0025风速2，输电杆塔所使用的材料为角钢时，则采用风压=0.004风速来进行计算。（2）输电线路杆塔结构最大风时距的计算在进行输电线路杆塔结构最大风时距的计算时对瞬间风速和平均风速的选取是最重要的问题。瞬间风速是指在某一时点或非常短的时间段内（2s、5s或10s平均最大风速）的平均风速。平均风速是某莫地区某段时间内的平均风速。不同国家地区对最大风速的取值也是不同的，在进行输电线路杆塔结构最大风时距的计算时应根据各地区的实际情况进行风选类别的选取及使用。（3）输电线路杆塔结构风向变化系数在进行输电线路杆塔结构风向变化系数确定时应将风向和线路正交时的风压乘以空气动力系数。当风向与输电线路间的角度为θ时，所形成的风向变化系数为正交方向的风压力、风压大小的 sin2θ，θ一般按 0°、45°、60°、90°进行计算。（4）风荷载的比较在进行风荷载的比较时应着重从标准设计方面对输电线路杆塔结构进行比较，通过采用合理的方法作出判断。具体步骤如下：首先对最大风时距和概率进行转换，将不同时点的风时距进行比较、转换。其次，假定风压弯矩比。在进行风荷载比较计算时，假设输电线路对地面为总弯矩的百分之六十，塔弯矩风压力为总弯矩百分之四十时，塔填充率应按0.2进行计算。最后，进行风荷载的比较，根据所得到的风荷载数据，进行换算、确定路线杆塔的总弯矩。结语

塔吊结构计算

逢垂中国江西国际（肯尼亚）有限公司 MURUNYDAM塔吊天然基础的计算书计算:孙国俊

MURUN YD塔吊天然基础的计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》（JGJ/T 187-2009） 一.参数信息 二.荷载计算 1. 自重荷载及起重荷载 1）塔机自重标准值 F ki =245kN 2）基础以及覆土自重标准值 G=8X 8X 2X 25=3200kN 承台受浮力：Fk =8X 8X 2.00 X 10=1280kN 3）起重荷载标准值

F qk=60kN

2. 风荷载计算 1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 2 a. 塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m ) 叫二0电瓦坷血％ 2 =0.8 X 0.7 X 1.95 X 1.54 X 0.2=0.34kN/m q弧=◎-枷简戲f! H =1.2 X 0.34 X 0.35 X 2.5=0.35kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 F vk=q sk X H=0.35X 37=13.07kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 M k=0.5F vk X H=0.5X 13.07 X 37=241.73kN.m 2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值 a. 塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.30kN/m2) 叫=0电恥凤珂 2 =0.8 X 0.7 X 1.95 X 1.54 X 0.3=0.50kN/m q弧=◎-桝為昭/! H =1.2 X 0.50 X 0.35 X 2.5=0.53kN/m b. 塔机所受风荷载水平合力标准值 F vk=q sk X H=0.53X 37=19.60kN c. 基础顶面风荷载产生的力矩标准值 M k=0.5F vk X H=0.5X 19.60 X 37=362.60kN.m 3. 塔机的倾覆力矩 工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 M=-200+0.9 X (600+241.73)=557.56kN.m 非工作状态下，标准组合的倾覆力矩标准值 M=-200+362.60=162.60kN.m

输电杆塔设计课程设计

电气工程及其自动化（输电线路方向）《输电杆塔设计》课程设计 设计说明书 题目：110KV普通硂电杆及基础设计 班级： 学生姓名： 学号：26 指导教师：王老师 三峡大学电气与新能源学院 2011年7月 目录 一、整理设计用相关数据 (1) （1）气象条件表 (1) （2）杆塔荷载组合情况表 (1) （3）导线LGJ-150/25相关参数表 (1) （4）地线GJ-35相关参数表 (1) （5）绝缘子数据表 (2) （6）线路金具的选配表 (2) （7）电杆结构及材料 (3) （8）地质条件 (3) 二、导地线相关参数计算 (4)

（1）导线比载的计算 (4) （2）地线比载的计算 (5) （3）导线最大弧垂的计算 (7) 三、电杆外形尺寸的确定 (9) （1）电杆的总高度 (9) （2）横担的长度 (11) 四、荷载计算 (12) 五、电杆杆柱的强度验算及配筋计算 (15) （1）正常情况的弯矩计算 (15) （2）断线情况时的弯矩计算 (16) （3）安装导线时的强度验算 (17) （4）杆柱弯扭验算 (18) （5）正常情况的裂缝宽度验算 (18) （6）电杆组立时的强度验算 (19) 六、电杆基础强度校验 (21) 七、拉线及附件设 计 (22) 八、参考文 献 (22) 九、附图

110KV普通自立式硂电杆设计 一、整理设计用相关数据： （1）气象条件表 见后面第四步“荷载计算”最后面。 （3）导线LGJ-150/25相关参数表 LGJ-150/25的相关参数： GJ-35的相关参数：

根据电力金具手册（第二版）查得导线相关数据：

风荷载标准值的计算

风荷载标准值的计算 中国建筑标准设计研究所刘达民 1．概况建筑结构荷载规范GB50009-2001是最新版本代替了GBJ9-87，从2002年3月1日起施行。 风荷载属于基础性标准，只有50年的实测数据。 风荷载计算，第7.1.1与7.1.2黑体字属强制性条文，必须执行。 风荷载对门、窗、幕墙而言是主要荷载，其破坏作用较大，属矛盾的主要方面。 建筑结构荷载规范中风荷载虽公式未变，但参数、取值有所变化。 修改后的规范更合理，计算简化，与国际上的做法接近。 门、窗、幕墙产品测试中的P3与Wk是对应关系。 2．新老规范差异风荷载部分主要差异有： a）把主体结构与围护结构区别对待。其中阵风系数与体型系数在取值上有区别。 b）基本风压的调整由原来30年一遇改为50年一遇，提高10%左右，但地点不同，有所区别；起点由原来0.25kPa改为0.30kPa，内陆地区变化不大，但沿海地区较大； c）规范中同时提供667个城市地区的参数可直接选用，个别仍有例外 d）围护结构可仍按50年选取，专业规范另有规定的除外，例JGJ113要加大10%等。 e）高度系数作了调整 由原来A、B、C三类调为A、B、C、D四类，与国际上划分一致。 A、B类与原来一样，但C类稍有降低，D类为新增加。 将A、B、C、D四类数据化： 即当拟建房2km为半径的迎风半径影响范围内的房屋高度和密集度区分。取该地区主导风和最大风向为准。以建筑物平均高度?来划分地面粗糙度。当?≥18M为D类；9M