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何为对风、雪荷载“敏感”的结构？

发布于：2024-11-12 11:40:12 来自：建筑结构/结构资料库

来源：钢结构设计

作者：十一十八

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风、雪灾害的现实存在

2024年5月，应急管理部发布《第一次全国自然灾害综合风险普查公报》，其中全国气象灾害风险的普查结果表明：

台风：高危险区面积9.7万平方千米，占总面积的0.8%；较高危险区面积15.8万平方千米，占1.7%；较低危险区面积62.7万平方千米，占6.6%；低危险区面积965.8万平方千米，占90.9%。

全国台风灾害危险性评估图 ▲

雪灾：高危险区面积95.0万平方千米，占10.0%；较高危险区面积142.6万平方千米，占14.9%；较低危险区域面积237.6万平方千米，占24.9%；低危险区面积480.3万平方千米，占50.3%。

全国低温灾害危险性评估图 ▲

何为对风、雪荷载“敏感”

★ 参考《屋盖结构风荷载标准》JGJ/T 481-2019第3.0.2条文说明：脉动风荷载作用下，结构振动效应特别显著,此类结构称为“风敏感结构”。超高层建筑的横风向振动、柔性屋盖结构的竖向振动等情况下，脉动风引发的振动响应远大于平均风响应，平均风响应占总响应的比例较小。通常，高层建筑的高度越高，其自振频率越小，在脉动风荷载作用下的风振响应越大。因此，可以根据高层建筑的高度大致判断是否属于“风敏感结构”。一般来说，高度在200m～300m的高层建筑可认为是“风敏感高层建筑”。对于大跨度屋盖结构，其结构体系多种多样，屋盖的自振频率与跨度和结构体系等多个因素有关，因此设计人员很难根据屋盖结构跨度确定其是否属于 “风敏感屋盖结构”。在屋盖结构抗风设计中，可根据屋盖主要承重结构的风振响应各组成部分的比例，由结构风工程科研人员确定是否将屋盖结构看作“风敏感结构”,并为工程设计人员提供风荷载取值建议。对于跨度很大和结构自振频率低的屋盖结构，当无法明确确定是否为“风敏感屋盖结构”,偏于安全地将其视作风敏感屋盖结构。

★ 参考《屋盖结构雪荷载设计标准》T/CECS 796-2020:在荷载规范第2章中，并没有定义何为对雪荷载敏感的结构，但在条文说明中则指出“对雪荷载敏感的结构主要是指大跨、轻质屋盖结构，雪荷载经常是控制荷载”。何种结构属于雪荷载敏感结构，在工程实践中判定的尺度不一，有的甚至直接以跨度大小作为衡量依据。实际上，荷载规范条文说明中还指出“雪荷载敏感结构”的雪荷载有时会远超结构自重，而分析也表明雪荷载与自重的相对比例是确定结构是否对“雪荷载”敏感的关键因素。因此，本标准给出了雪荷载敏感结构的量化定义：即当均匀分布时的屋面雪荷载标准值超过屋面单位面积自重荷载标准值的40%以上时，即为雪荷载敏感结构。定义中的自重荷载标准值是指整个屋面系统的平均自重荷载标准值。对于某些没有均匀分布形态的屋面，如高低屋面中的低屋面，则以屋面雪荷载的平均值作为衡量标准。局部雪荷载主要用于验算屋面局部构件。积雪跃移临界风速主要用于考虑周边环境时积雪分布系数的调整。