【风荷载放大系数】的具体用法

发布时间：2024-08-20 人浏览

全文强制标准《工程结构通用规范》已于今年1月1日起实施。规范中的“风荷载放大系数”引起大家的广泛关注和讨论。

1、风荷载放大系数和荷载规范的风振系数、阵风系数有什么关系？

风荷载放大系数是风振系数、阵风系数的统称。

《建筑结构荷载规范》中的风振系数和阵风系数都是在平均风压基础上的放大系数。它们都是因为要考虑风压随时间的上下波动（风荷载脉动）而引入的，只不过阵风系数用于围护结构，只取决于风场特性；而风振系数用于主要受力结构，除了风场特性之外还和结构的动力特性相关。规范的“风荷载放大系数”是这两个系数的统称，第4.6.5条的第1款和第2款分别规定了主要受力结构和围护结构风荷载放大系数的取值要求。

2、主要受力结构的放大系数不能小于1.2，是对所有工程结构都适用吗？和原来荷载规范的风振系数适用范围似乎不同？

是的。和原来荷载规范的规定有所不同，主要受力结构风荷载放大系数的规定，适用于所有工程结构。

作用于结构表面的风压时时刻刻都在发生变化，即使不考虑动力放大效应、将结构作为准静态结构（即根据Kx(t)=P(t)计算结构的响应），风荷载引起的响应也是围绕均值波动的（见下图）。只用平均风荷载进行设计，将会低估结构的响应。因此，所有工程结构在进行主要受力结构设计时，都应当考虑风荷载脉动的增大效应，在平均风荷载基础上乘以放大系数。而且根据通用规范，主要受力结构的放大系数不应小于1.2。

黑实线是结构实际响应随时间的变化，围绕着平均响应（黑色虚线）上下波动。蓝色曲线是将结构作为准静态结构时得到的响应，其脉动部分即荷载规范中的“背景分量”。《建筑结构荷载规范》第8.4.1条，规定了顺风向风振的考虑对象，一些低矮房屋和刚度较大的高耸结构不在此列。但荷载规范的条文说明也指出：这些结构原则上也应考虑风振影响，只是由于这类结构刚度较大，风振响应一般不大，不考虑风振一般不会影响其抗风安全性。《工程结构通用规范》本次明确了所有工程结构均应考虑风荷载脉动的增大效应，这是一个重要变化。

3、对于原先不考虑顺风向风振的结构，是否将放大系数取为1.2即可？

可以但未必准确。

作为全文强制的《工程结构通用规范》，其定位是技术法规，作用不是直接指导设计，重点在于提要求、明底线，所以规范中所规定的都是工程建设中的控制性底线要求，其中的量化指标都是最低取值标准，不能将1.2作为风荷载放大系数的一般取值依据。主要受力结构的风荷载放大系数取1.2，不违反通用规范的强制要求，但取值不一定合理准确。

4、那风振系数应该如何取值呢？

风振系数仍然可以按照《建筑结构荷载规范》计算。此外，对于刚度较大的结构，风振系数可以参考阵风系数取值；细长、柔性的重要结构，建议进行风洞试验。

荷载规范作为技术标准，其内容经受了长期的工程实践考验，所以风振系数仍然可以按照荷载规范的规定进行计算。只是风振系数计算值低于1.2的，需要提高取值。原先不考虑风振系数的，需要考虑乘以不小于1.2的风振系数。

在荷载规范未修订以前，对于刚度较大、荷载规范规定可以不考虑风振的结构，其风振效应可以只考虑“背景分量”造成的荷载放大，即将阵风系数乘以0.85当作风振系数来使用。而对于荷载规范无法涵盖的重要复杂结构或者重要的柔性建筑结构，建议进行风洞试验。

5、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》规定计算主刚架时的放大系数取1.1。通用规范实施后，是将原来的放大系数由1.1改为1.2，还是在原来1.1的基础上再乘以1.2？

具体情况具体分析，需要以门刚规范编制组的意见为准。通用规范的风荷载放大系数，是考虑风荷载脉动的增大效应，在平均风荷载基础上的放大系数。因此，主刚架的放大系数应该如何取值，取决于门刚规范风荷载计算公式的物理含义。如果该系数是在平均风荷载基础上、考虑风荷载脉动的放大系数，则1.1低于1.2的最低限值，需要提高该系数取值；而如果该系数只是考虑门刚属于风敏感结构而对基本风压进行调整，则计算得到的仍然是平均风荷载，还需要另行乘以通用规范规定的“风荷载放大系数”。但需再次强调，1.2并不是一般性的取值依据，所以既不是将1.1改为1.2即可，也不是将二者连乘就行，需要具体情况具体分析。

另外，按照现行荷载规范主刚架设计是可以不考虑风振的，而根据通用规范的要求，所有结构都需要考虑风振。这个重要变化会影响门刚规范的修编思路。因此门刚主刚架风荷载的取值方法，应当以门刚规范编制组的意见为准。