BS EN 1991-1-4:2005  欧洲规范1:结构上的作用— 第1-4部分:一般作用——风力作用  

Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions


目录                                                                                                                                    

前言... 7

欧洲规范计划背景... 7

欧洲规范的地位和应用领域... 8

执行欧洲规范的国家标准... 9

欧洲规范和产品的协调技术规范(ENETA)之间的联系... 9

EN 1991-1-4标准的特别补充信息... 9

EN 1991-1-4标准的国家附录... 9

1 概述... 12

1.1 范围... 12

1.2 规范性参考文献... 13

1.3 假设... 13

1.4 原则与适用规则之间的区别... 13

1.5 试验和测量辅助设计... 13

1.6 定义... 13

1.6.1 基本风速基值... 14

1.6.2 基本风速... 14

1.6.3 平均风速... 14

1.6.4 压力系数... 14

1.6.5 力系数... 14

1.6.6 背景响应系数... 14

1.6.7 共振响应系数... 14

1.7 符号... 14

2 设计状况... 20

3 风力作用的模拟... 21

3.1 性质... 21

3.2 风力作用的表示... 21

3.3 风力作用的分类... 21

3.4 特征值... 21

3.5 模型... 21

4 风速和速度压力... 22

4.1 计算基础... 22

4.2 基值... 22

4.3 平均风速... 23

4.3.1 随高度变化... 23

4.3.2 地形粗糙度... 23

4.3.3 地面山形... 25

4.3.4 极高的大型邻近结构... 26

4.3.5 密集建筑物和障碍物... 26

4.4 风湍流... 26

4.5 峰值速度压力... 26

5 风力作用... 28

5.1 概述... 28

5.2 表面所承受的风压... 28

5.3 风力... 29

6 结构系数cscd. 32

6.1 概述... 32

6.2 cscd的确定... 32

6.3 具体方法... 32

6.3.1 结构系数cscd 32

6.3.2 使用性评估... 33

6.3.3 尾流抖振... 34

7 压力系数和力系数... 35

7.1 概述... 35

7.1.1 气动系数的选择... 35

7.1.2 非对称和反作用压力和力... 36

7.1.3 冰雪影响... 36

7.2 建筑物的压力系数... 37

7.2.1 概述... 37

7.2.2 矩形平面建筑物的垂直墙... 38

7.2.3 平屋顶... 41

7.2.4 单斜屋顶... 44

7.2.5 双斜屋顶... 47

7.2.6 四坡屋顶... 50

7.2.7 多跨屋顶... 52

7.2.8 拱顶和穹顶... 54

7.2.9 内压... 55

7.2.10 多表层墙壁或屋顶所承受的压力... 57

7.3 挑篷... 58

7.4 独立墙、护墙、围墙和布告牌... 65

7.4.1 独立墙和护墙... 65

7.4.2 墙壁与围墙的遮蔽系数... 66

7.4.3 布告牌... 67

7.5 摩擦系数... 68

7.6 具有矩形截面的结构构件... 69

7.7 具有锋利边缘截面的结构构件... 71

7.8 具有正多边形截面的结构构件... 71

7.9 圆柱体... 73

7.9.1 外部压力系数... 73

7.9.2 力系数... 74

7.9.3 成行排列的垂直圆柱体的力系数... 76

7.10 球体... 77

7.11 格构式结构和脚手架... 79

7.12 旗帜... 82

7.13 有效长细比λ和末端效应系数ψλ 83

8 风力对桥梁的作用... 85

8.1 概述.. 85

8.2 响应计算程序的选择... 88

8.3 力系数... 88

8.3.1 x-方向的力系数(一般方法)... 88

8.3.2 x-方向上的力——简化方法... 91

8.3.3 z-方向桥面上的风力... 91

8.3.4 y-方向桥面上的风力... 93

8.4 桥墩... 93

8.4.1 风向和设计状况... 93

8.4.2 桥墩上的风力作用... 93

附录A (提示性附录) 地形效应... 94

A.1 各类地形的上层粗糙度图示... 94

A.2 0类、I类、II类、III类和IV类粗糙度之间的过渡... 95

A.3 山形系数的数值计算... 96

A.4 相邻结构... 101

A.5 位移高度... 102

附录B (提示性附录) 确定结构系数cscd的方法1. 103

B.1 风湍流... 103

B.2 结构系数... 104

B.3 动态响应荷载数... 106

B.4 用于垂直结构使用性能评估的使用位移和加速度... 106

附录C (提示性附录) 确定结构系数cscd的方法2. 109

C.1 风湍流... 109

C.2 结构系数... 109

C.3 动态响应荷载数... 110

C.4 用于使用性能评估的使用位移和加速度... 110

附录D (提示性附录) 不同类型结构的cscd... 112

附录E (提示性附录) 涡旋脱落和气动弹性不稳定性... 115

E.1 涡旋脱落... 115

E.1.1 概述... 115

E.1.2 涡旋脱落的标准... 115

E.1.3 涡旋脱落的基本参数... 115

E.1.3.1 临界风速vcrit,i 115

E.1.3.2 斯特劳哈尔数St 116

E.1.3.3 斯柯顿数Sc. 118

E.1.3.4 雷诺数Re. 118

E.1.4 涡旋脱落作用... 119

E.1.5 逆风振幅的计算... 119

E.1.5.1 概述... 119

E.1.5.2 计算横风振幅的方法1. 119

E.1.5.2.1 位移的计算... 119

E.1.5.2.2 侧向力系数clat 120

E.1.5.2.3 相关长度L. 122

E.1.5.2.4 有效相关长度系数KW. 123

E.1.5.2.5 振型系数... 125

E.1.5.2.6 荷载周期数... 125

E.1.5.2.7 排行或分组布局的垂直柱的涡旋共振... 125

E.1.5.3 计算逆风振幅的方法2. 126

E.1.6 防止涡激振动的措施... 128

E.2 驰振... 128

E.2.1 概述... 128

E.2.2 起始风速... 128

E.2.3 连接圆柱体的典型驰振... 131

E.3 两个或多个独立圆柱体的干扰驰振... 133

E.4 发散和颤振... 133

E.4.1 概述... 133

E.4.2 类板结构的标准... 134

E.4.3 发散速度... 134

附录F (提示性附录) 结构的动态特性... 136

F.1 概述... 136

F.2 基本频率... 136

F.3 基本振型... 140

F.4 等效质量... 141

F.5 阻尼对数衰减... 142

参考文献


1 概述

1.1 范围

(1)   EN 1991-1-4为所考虑的各个荷载区域的建筑和土木工程施工结构设计提供关于确定自然风作用的指导。其包括整个结构或部分结构或结构所附带的构件,如:组件、包覆装置及其附件、安全和隔音屏障。

(2)   本部分适用于:

    高度小于等于200m的建筑和土木工程结构。同见(11)

    跨度不超过200m的桥梁,但前提条件是这些桥梁达到动态响应标准,见(11)8.2

(3)   本部分旨在对地面结构、其组件和附属部分上的典型风力作用进行预测。

(4)   确定某一结构所承受的风力作用时所需的几个方面取决于结构位置、气象数据的有效性和质量,及地形等。这几个方面需要通过如文中所示的注释形式由各国自行选择,在国家版附录和附录A中给出。缺省值和方法在正文本给出,该主文本中包含国家版附录中未提供的信息。

(5)   附录A给出地形类别的图示,并给出关于地形效应(如:位移高度、粗糙度变化、景观影响和邻近结构影响)的规则。

(6)   附录BC给出了计算结构系数 cscd 的备选方法。

(7)   附录D给出了不同类型结构的 cscd 系数。

(8)   附录E给出了涡激响应规则,以及关于其他气动弹性效应的指导。

(9)   附录F给出了具有线性性能的结构的动态特性。

(10) 本部分未提供关于特征风力作用的局部热效应(如:强北极地面逆温或狭管效应或飓风)的指导。

(11) 本部分未提供下述几方面的相关指导:

    带非平行弦杆的格构式塔架所承受的风力作用

    拉线式电杆和拉线式烟囱所承受的风力作用

    扭转振动,如:带中央心墙的高建筑物

    横向风湍流引起的桥面板振动

    悬索桥

    需要考虑高于基础模式的其它模式的振动

国家版附录可提供这些方面的指导,作为不冲突的补充信息。

关于拉线式电杆、拉线式烟囱及带非平行弦杆的格构式塔架所承受的风力作用,请参见EN 1993-3-1附录A

关于照莽柱所承受的风力作用,请见EN 40

1.2 规范性参考文献

下列规范性文件包含的条款为(通过在本文中的参考引用)构成本欧洲标准的条款。对于注明了日期的参考文件,对这些出版物所做的任何后续修改或修订均不适用。但鼓励本欧洲标准的协议各方对采用下列规范性文件的最新版本进行适用性调查。对于未注明日期的参考文件,适用所涉及的规范性文件的最新版本。

EN 1990          欧洲规范:  结构设计基础

EN 1991-1-3    欧洲规范1:结构上的作用:第1-3部分:雪荷载

EN 1991-1-6    欧洲规范1:结构上的作用:第1-6部分:施工过程中产生的作用

EN 1991-2       欧洲规范1:结构上的作用:第2部分:桥梁的交通荷载

EN 1993-3-1    欧洲规范3:钢结构设计:第3-1部分:杆与塔架


阅读全文请点击,联系工作人员。


... 145