1、- i -中美规范关于风荷载计算的差异与转换方法一、中美规范中各自采用的时距和重现期，见表 1。中、美规范中采用的时距和重现期 表 1规 范 测风速高度 时 距 重现期中国 GB50009-2001 10m 10 分钟 50 年美国 MBMA、UBC 10m 变时距 50 年二、美国规范中最大里程风速 与相应时距f美国 UBC（MBMA）规范中提供的风力资料为开阔地形上离地 10m 的最大里程风速。记录时距为水平长度 1 英里的某一体积空气通过风速计所需的时间。由此可得到：（1）ft/360其中 t 的单位为 s， 的单位为 mph。f由式（1）可建立不同最大里程风速值与其时距的对应关系，见表
2、 2。不同最大里程风速值与其时距的对应关系 表 2时 距 (s) 30 35 40 45 50 55 60 65 70 最大里程风速 mph 120 103 90 80 72 64 60 55 51 三、美国最大里程风速 与中国的基本风速 在 t 时间内所取的平均风速与一小时内所f0取的平均风速的关系为：（2）)/ln()4.1/ 0360 ztct 其中： 为时距 t 秒内的平均风速； 为一小时内的平均风速；z 为高度；z 0 为地f360面粗糙长度； 为与地面粗糙长度 z 0 相关的系数；c(t) 为由时距决定的系数，其取值见表 3。由时距 t 决定的系数 c(t) 表 3t 1 10 2
3、0 30 50 100 200 300 600 1000 3600c(t) 3.00 2.32 2.00 1.73 1.35 1.02 0.70 0.54 0.36 0.16 0.00对于 B 类地形，离地 10m 高度处，将 z = 10m，z 0 0.05m 代入式（2） ，可得：（3）)(1849.0/36tct中国的基本风速的记录时距为 600s，从表 3 查得 c(t) = 0.36，代入式（3）得：（4）7,/360对于美国规范，将不同的时距对应的 c(t) 代入式（3） ，求出 值，然后除以360/t- ii -1.067，即可得最大里程风速与中国基本风速的比值，见表 4。最大里
4、程风速与中国基本风速的比值 表 40/ft(s) 30 35 40 45 50 55 60 65 70 0/f 1.24 1.22 1.20 1.19 1.17 1.16 1.15 1.15 1.15 四、中国基本风压 与美国风速 间的转换关系0wusaf由中国基本风压与风速的基本关系式： 16/20v得 （ m/s） 或 （ mph） （5）0405.89w中国基本风压 与美国风速 间的关系为：0wusaf（ mph） （6）0).(/(vffusa 美国基本风压 与风速的关系为：（ kN/m2） （7）2478.0256.usafusavw综合表 2、表 4 和式（6 ） 、式（ 7）可得
5、表 5。中国基本风压 与美国基本风压 及风速 间的对应关系 表 50usawusaf中国风压(kN/m2)0w0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75美国风速(mph)usaf70 70 70 72 76 80 83 87 91 94美国与中国风压比 0/wusa2.00 1.72 1.50 1.41 1.42 1.43 1.43 1.43 1.45 1.45中国风压(kN/m2)00.80 0.85 0.9 0.95 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50美国风速(mph)usaf98 101 104 108 11
6、1 117 122 128 133 138美国与中国风压比 1.47 1.47 1.49 1.50 1.51 1.52 1.52 1.54 1.55 1.56- iii -0/wusa例如：已知中国风压 = 0.60 kN/m2，求美国风速 =？。0 usaf解： 由式（5） （ mph） 得中国风速：5.89v（ mph）3.690由式（1） （ s） 得中国风速时距：ft/36（ s）52.0由表 4 可知 时，中美风速比不超过 1.20，故得美国风速时距：mphf1（ s）43././0tusa由表 4 查得中美风速比约为 1.195由式（6） 得：00)5.89(/(wvffusa （
7、 mph）836.1. usaf- iv -风力等级表海面浪高(m)相当风速（ m/s）风力等 级 一般 最高 海面和渔船征象 陆上地面物征象范围 中数0 - - 平静 静烟直上 0.00.2 0 1 0.1 0.1 有微波 烟能表示风向，树叶略有摇动 0.31.5 1 2 0.2 0.3 有小波纹，渔船摇动人面感觉有风，树叶有微响，旗子开始飘动，高的草和庄稼开始摇动1.63.3 2 3 0.6 1.0 有小浪，渔船渐觉簸动树叶及小枝摇动不息，旗子展开，高的草和庄稼摇动不息3.45.4 4 4 1.0 1.5 浪顶有些白色泡沫，渔船满帆时，可使船身倾于一侧能吹起地面灰尘和纸张，树枝摇动，高的草
8、和庄稼波浪起伏5.57.9 7 5 2.0 2.5 浪顶白色泡沫较多，渔船收去帆之一部树叶及小枝摇摆，内陆的水面有小波，高的草和庄稼波浪起伏明显8.010.7 9 6 3.0 4.0 白色泡沫开始被风吹离浪顶，渔船缩帆大部分大树枝摇动，电线呼呼有声，撑伞困难，高的草和庄稼不时倾伏于地10.813.8 12 7 4.0 5.5 白色泡沫离开浪顶，被吹成条纹状 全树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不便 13.917.1 16 8 5.5 7.5 白色泡沫被吹成明显的条纹状 折毁小树枝，人迎风前行感觉阻力甚力 17.220.7 19 9 7.0 10.0 被风吹起的浪花使水平能见度减小，机帆船航行困难草房遭受破坏，房瓦被掀起，大树枝可折断 20.824.4 23 10 9.0 12.5 被风吹起的浪花使水平能见度明显减小，机帆船航行颇危险树木可被吹倒，一般建筑物遭破坏 24.528.4 26 11 11.5 16.0 被风吹起的浪花使水平能见度明显减小，机帆船遇之极危险大树可被吹例，一般建筑物遭严重破坏 28.532.6 31 12 14.0 - 海浪滔天 陆上少见，其摧毁力极大 32.6 31
