基于时变内力加权指标的大型冷却塔等效静风荷载

赵林 陈旭 展艳艳 葛耀君

摘要： 等效静风荷载是对动态风荷载和结构惯性力的拟静力化等价荷载模式，涵盖结构预期动力响应包络值，属结构设计中的荷载效应简化分析环节。在大跨空间结构抗风设计中，等效准则选取与荷载模式识别是将复杂动力问题转化为拟静力问题的关键步骤。目前等效静风荷载的评价准则众多，不同准则下的等效模式差异明显，缺少统一的共识性标准。为了体现不同风致内力响应对结构安全的综合影响，将评价准则由单一的荷载或内力层面拓展到多种内力加权组合层面。对于钢筋混凝土空间结构，该准则以物理概念清晰的配筋率作为表现形式，并融入结构动力响应时变特征。以某大型冷却塔为例，在脉动风压加载条件下进行时域分析得到风致结构动力响应时程，根据时变内力加权组合计算结构动态配筋率;从单一内力和内力加权两个层面评价现行规范等效静风荷载的抗风安全冗余度;以配筋包络线为等效目标，反演获得了兼顾多种内力加权组合的等效靜风荷载分布模式，阐明了相关算法和等效策略的合理性和工程适用性。

关键词： 大跨空间结构; 风荷载; 大型冷却塔; 时变内力加权组合; 动态配筋包络

中图分类号： TU393.3; TU312+.1 文献标志码： A 文章编号： 1004-4523（2021）05-0922-12

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2021.05.005

1 背 景

风荷载为引起结构动力响应的随机动态荷载。结构风致响应分析时常把风荷载人为地划分为平均分量和脉动分量，并分别考虑其对结构的作用。……