中美风荷载比较

中美规范对比

这里比较的对象是荷载组合后的风荷载值。

对比美国规范II类建筑和中国规范设计使用寿命50年建筑；

（1）荷载组合系数与重现期

根据美国规范，美国规范当风荷载控制时，采用的分项系数是1，重现期是700年，其相当于荷载分项系数1.6，重现期50年；其他活荷载控制时取0.5，相当于组合值系数为0.5，荷载分项系数1.6，重现期50年；

中国规范分项系数1.5，重现期50年，组合值系数0.6。

因此就这两项合并后分析而言，在风荷载控制情形下美国规范是中国规范1.6/1.5倍；其他活荷载控制时两者相同。

但是考虑美标0.85倍风向系数后，在风荷载控制情形下美国规范是中国规范0.907倍；其他活荷载控制时美国规范是中国规范0.85倍，反而是偏小的

（2）时距换算

美国规范按3s计算，相应为中国规范10min的风速的约1.43倍。

因此此项美国规范是中国规范 $1.43^2=2.045$ 倍

（3）高度影响

按美国C类，中国B类进行对比。这里主要对比 $K_{z}$ 和 $\mu_z$ 。

如下所示，可以看到其实是国标偏大的。以90m为例，国标是美标1.21倍；30m处为1.10。

（4）地形影响

两者均有所考虑。但不涉及时均可取1。

（5）体型系数影响

对于封闭矩形平面，两者基本是一样的，只是美标侧面有所不同。考虑到美标需考虑一定内压，美标略大。

（6）风振系数

待定。

因此从上述分析来看，实际上美标和国标都各自有项次较大。只是说如果在不考虑风振系数影响下（均取1），由于风速时距的影响过大，导致美标的风荷载会大很多。如以30m建筑为例，30m处迎风面组合后风荷载美标是国标的 $2.045\times0.907/1.10≈1.69$ 倍。

在中美标准风荷载计算的若干案例分析这篇文章中，对5个案例进行了分析，认为：

从单层、多层到高层建筑结构，国标风荷载值为从小于美标值到趋于增大的结果。

但是其并没有考虑分项系数的影响。若考虑分项系数，国标应会更大。同时也侧面表明国标风振系数较大。

而在另一篇文章美规范风荷载的对比分析中对一个20层规则立方体建筑模拟风荷载计算得到：

美国规范风荷载与中国规范风荷载沿高度比值为1.58 ～ 0.95，下部美国规范风荷载大于中国规范风荷载，上部基本相同。