中美输电线路规范风荷载计算比较

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1、2014年8月吉林电力Aug．2014第42卷第4期(总第233期)JilinElectricPowerVo1．42NO．4(Ser．No．233)中美输电线路规范风荷载计算比较WindLoadCalculationComparisonBetweenChineseandAmericanCodes李鑫，任玉会(1．东北电力设计院，长春130021；2．吉林省电力勘测设计院，长春130022)摘要：从工程实际出发，结合风荷载计算参数的取值，对美国ASCE74—2OO9GuidelinesforElectricalTransmissionLineStructuralLoading和我国GB50545

2、-2010<1i0kV～750kV架空输电线路设计规范》的风荷载计算进行了比较和分析，得出了2种规范取值的相同点和不同点：在基本风速的定义上基本相同，仅在时距的取值上存在着不同；均采用风振系数乘以平均风荷载的方法；GB50545-2010的风荷载调整系数与ASCE74—2O()9的阵风响应系数基本相当；在O。和9O。下风荷载计算方法基本相同，角度风的风荷载计算方法不同；在铁塔小于6Om时，两个标准中风压高度变化系数的计算高度不同；两个标准体型系数差别较大；此外，对山区地形2个标准也不一样；GB50545-2010按照不同的覆冰厚规定了不同的风荷载增大系数，而ASCE74—2oO9中并没有与此相

3、关的系数。关键词：规范；输电线路；风荷载；对比中图分类号：TM744文献标志码：B文章编号：1009—5306(2014)04—0005—04近年来，越来越多的国内设计院参与了国外输B为杆塔构件覆冰风荷载增大系数；A为迎风面电线路工程的设计工作。美国ASCE74—2OO9构件的投影面积计算值；为塔架背风面荷载降低GuidelinesforElectricalTransmissionLine系数；为杆塔风荷载调整系数。StructuralLoading作为国际通用的主流规范之一，ASCE74—2OO9中输电线路结构的设计风荷被越来越多的涉外工程所要求和采用，而ASCE与载为：GB50545-20

4、1O《110kV～750kV架空输电线路F—yQK。KV2oGGfA(2)设计规范》在风荷载计算上存在较大的差异。面对越式中：F为风方向的风荷载；y为重现期荷载调整来越多的涉外工程设计的需求，了解、熟悉并掌握美系数；Q为空气密度常数；K为风压高度变化系数；国规范及其与中国规范的异同，对于在涉外工程中K为地形影响系数；。为5O年重现期3S阵风风更好地采用美国规范进行设计很有必要。风荷载作速；G为阵风响应系数；G为风力系数；A为迎风向为输电线路工程设计中关键的荷载之一，对工程安投影面积。全可靠、经济合理至关重要，因此正确理解各标准的计算方法十分必要。本文从工程实际出发，对美国2风荷载计算公式的基本

5、参数ASCE74—2OO9和我国GB50545-2010的风荷载计算进行比较和分析。2．1基本风速基本风速是风荷载设计输入的基本参数，但是1风荷载计算公式各国对基本风速的取值是有各自标准的。各国在制定规范的时候，涉及到以下6项的定义是不同的。GB50545-2010中的杆塔风荷载计算公式为：a．标准离地高度。风速是随着高度变化的，由于W一W。／1。B2A(1)地表摩擦的影响，使得离地高度越大，风速就越大，式中：为杆塔风荷载标准值；。为基准风压标准直到达到不受地表影响的梯度风高度，风速即稳定值；：为风压高度变化系数；／1为构件的体型系数；在梯度速度。收稿日期：2014—04—23作者简介：李鑫(

6、1981)，男，工程师，从事送电结构设计工作。·5·2014年8月Aug．2014第42卷第4期(总第233期)Vo1．42No．4(Ser．No．233)b．最大风速重现期。从概率的意义上来说，在类等同于GB50545-2010中的B类；ASCE74—一定时间间隔内，超过该最大平均风速的概率不大2009中的D类等同于GB50545-2010中的A类。于某特定值，该时间间隔就称为重现期。重现期越ASCE74—20O9中风压高度变化系数为：长，结构安全度越高。K一2．01()言(4)ZgC．平均风速的时距。平均最大风速与时距有很式中：为结构有效高度，为梯度高度，10m≤大关系，时距取得越短，则平

7、均风速值越高。≤z，当铁塔高度小于或等于60ITI时，取铁塔2／3d．标准地貌类别。地表愈粗糙，风能消耗愈厉高度作为有效高度，当铁塔高度大于60In时，有效害，平均风速愈小。因此必须以一个标准的地貌作为高度为铁塔各节段的中心高度，a为幂指数。基本风速的取值标准。在铁塔小于60m时，GB5O545—2010与e．最大风速的样本。最大风速有其周期性，每年ASCE74—2OO9中风压高度变化系数的计算高