双曲冷却塔结构规范风荷载标准值对比

２０１１年６月Ｊｕｎｅ２０１１ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ文章编号１６７３－２０４９（２０１１）０２－００５２－１０双曲冷却塔结构规范风荷载标准值对比张军锋，葛耀君，赵林（同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海２０００９２）摘要以参数分析为基础，对中、英、德双曲冷却塔结构设计规范风荷载标准值的取值原则和计算思路进行了对比，研究了基本风速、风剖面、内外表面静风风压环向分布、脉动效应系数、干扰效应系数等参数的取值和相互影响，并介绍了中、英、德双曲冷却塔设计规范与其荷载规范相关条款的差异；以３座不同高度的双曲冷却塔为例，对比分析了中、英、德规范的脉动效应系数取值，并对１座双曲冷却塔分别采用中、英、德规范计算等效风荷载标准值及其荷载效应结果表明受设计基本风压剖面和脉动效应系数控制，中、德规范的荷载标准值剖面较为接近，但明显小于英国规范；受荷载标准值剖面和环向压力分布影响，塔筒中下部区域子午向拉力和环向弯矩的极值分别对应于英、德规范，而喉部位置英国规范得到的子午向拉力和环向弯矩的极值分别为中、德规范的１．４倍和１．１倍关键词双曲冷却塔；规范；风荷载标准值；脉动效应系数；干扰效应系数中图分类号ＴＵ３１２．１文献标志码ＡＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｏｆＮｏｍｉｎａｌＶａｌｕｅｓｏｆＷｉｎｄＬｏａｄｓｏｎＨｙｐｅｒｂｏｌｏｉｄａｌＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｓＺＨＡＮＧＪｕｎ－ｆｅｎｇ，ＧＥＹａｏ－ｊｕｎ，ＺＨＡＯＬｉｎ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＤｉｓａｓｔｅｒＲｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ＤＬ／Ｔ５３３９—２００６（Ｃｈｉｎａ），ＢＳ４４８５－４１９９６（Ｂｒｉｔｉｓｈ），ＶＧＢ－Ｒ６１０Ｕｅ２００５（Ｇｅｒｍａｎｙ）ｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｃｏｄｅｓａｎｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｏｆｎｏｍｉｎａｌｖａｌｕｅｏｆｗｉｎｄｌｏａｄｏｎｈｙｐｅｒｂｏｌｏｉｄａｌｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒｗｅｒｅｓｕｒｖｅｙｅｄ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆｂａｓｉｃｗｉｎｄｖｅｌｏｃｉｔｙ，ｗｉｎｄｐｒｏｆｉｌｅ，ｉｎｔｅｒｎａｌａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌｓｔａｔｉｃｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｌａｔｉｔｕｄｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｇｕｓｔｅｆｆｅｃｔｆａｃｔｏｒ，ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔｆａｃｔｏｒａｎｄａｌｓｏｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎａｍｏｎｇｔｈｅｍ．Ｔｈｒｅｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｈｙｐｅｒｂｏｌｏｉｄａｌｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒｓｗｅｒｅｔａｋｅｎａｓｅｘａｍｐｌｅｓｔｏａｓｓｅｓｓｔｈｅｇｕｓｔｅｆｆｅｃｔｆａｃｔｏｒｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｄｅｓ，ａｎｄａｄｅｔａｉｌｅｘａｍｐｌｅｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｎｏｍｉｎａｌｖａｌｕｅｏｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔａｔｉｃｗｉｎｄｌｏａｄａｎｄｔｈｅｌｏａｄｅｆｆｅｃｔｓ．ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｎｏｍｉｎａｌｖａｌｕｅｐｒｏｆｉｌｅｏｆｌｏａｄｏｆＤＬａｎｄＶＧＢａｒｅｃｌｏｓｅｂｕｔｍｕｃｈｌｅｓｓｔｈａｎＢＳｏｗｎｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｆｒｏｍｔｈｅｄｅｓｉｇｎｂａｓｉｃｗｉｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｐｒｏｆｉｌｅａｎｄｔｈｅｇｕｓｔｅｆｆｅｃｔｆａｃｔｏｒ．Ｔｈｅｍｅｒｉｄｉａｎｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｌａｔｉｔｕｄｅｍｏｍｅｎｔｅｘｔｒｅｍｅｖａｌｕｅｓｉｎｍｉｄｄｌｅ－ｌｏｗｅｒｐａｒｔｏｆｔｈｅｓｈｅｌｌｏｒｉｇｉｎａｔｅｆｒｏｍＢＳａｎｄＶＧＢｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ，ｔｈｅｍｅｒｉｄｉａｎｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｌａｔｉｔｕｄｅｍｏｍｅｎｔｅｘｔｒｅｍｅｖａｌｕｅｓｆｒｏｍＢＳａｒｅ１．４ｔｉｍｅｓａｎｄ１．１ｔｉｍｅｓｏｆｔｈｏｓｅｆｒｏｍＤＬａｎｄＶＧＢ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｈｙｐｅｒｂｏｌｏｉｄａｌｃｏｏｌｉｎｇｔｏｗｅｒ；ｃｏｄｅ；ｎｏｍｉｎａｌｖａｌｕｅｏｆｗｉｎｄｌｏａｄ；ｇｕｓｔｅｆｆｅｃｔｆａｃｔｏｒ；ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔｆａｃｔｏｒ收稿日期２０１１－０１－１６基金项目国家自然科学基金项目（５０９７８２０３）；科技部重大科技项目（２００８ＺＸ０６００４－００１）作者简介张军锋（１９８３－），男，河南平顶山人，工学博士研究生，Ｅ－ｍａｉｌｂｒｉｌｌｉａｎｔｓｈｉｎｅ＠１６３．ｃｏｍ第２期张军锋，等双曲冷却塔结构规范风荷载标准值对比５３载都具有较高的代表性，可以作为典型结构用于不引言０同规范间的对比，结构尺度如图１所示，其中，ＲＢ、冷却塔作为火电厂和核电厂冷却系统的重要设施，因冷却工艺性能的需要，自诞生以来就基本沿用双曲线或类似双曲线的多段曲线作为其子午线型，因此也统称为双曲冷却塔冷却塔所受荷载种类较少，在运营阶段仅有自重、风荷载、温度荷载和地震荷载４类作为高耸空间薄壁结构，风荷载是其主要的设计控制因素，在风激作用下的安全性历来受到工程界的高度重视历史上多次出现冷却塔因风荷载、施工误差、地基下沉、施工等因素引发的倒塌事故［１］，这些事故引起了各国的普遍关注，也曾多次召开专门会议研究冷却塔的结构性能［２］，世界各国也均制定了相关设计规范以保证冷却塔在施工和运营过程中的安全性［３－７］近年来，随着中国电力事业的发展，许多地区超大型、高密度布置的冷却塔群不断兴建，建筑规模频频超出现行规范ＧＢ／Ｔ５０１０２—２００３、ＤＬ／Ｔ５３３９—２００６的要求，结构柔性和风振效应愈加突出，冷却塔的风振响应和风致稳定性成为亟待解决的问题为保证结构设计安全，有必要对中国冷却塔结构设计规范与其他国家规范进行对比，尤其是风荷载取值的比较同时，随着各国建筑市场的开放以及工程设计国际化趋势的发展，了解其他国家规范所使用的荷载参数取值原则和计算方法是非常必要的，对中国规范的改进也有重要的借鉴意义本文中笔者以具有国际工程背景的印度Ｐｕｎ－ｊａｂ邦Ｍａｎｓａ区ＴＳＰＬ火力发电厂的冷却塔［８］（以下简称ＴＳＰＬ冷却塔）为例，分别采用中国ＤＬ／Ｔ５３３９—２００６、英国ＢＳ４４８５－４１９９６、德国ＶＧＢ－Ｒ６１０Ｕｅ２００５冷却塔设计规范（以下分别简称中国规范、英国规范和德国规范）计算对比各自的风荷载标准值及特征响应，对关键的脉动效应系数还以另２座冷却塔进行计算对比由于冷却塔结构特殊，英、德两国规范对风荷载取值与各自的荷载规范ＢＳ６３９９－２１９９７［９］、ＤＩＮ１０５５－４２００５［１０］亦有不同，对其差异也进行了介绍ＲＳ、ＲＴ、ＲＨ分别为下支柱下端、塔筒下缘、塔筒喉部和塔筒顶部的半径；ＺＢ、ＺＳ、ＺＴ、ＺＨ分别为下支柱下端、塔筒下缘、塔筒喉部和塔筒顶部的标高；ＨＴ、Ｈ分别为从下支柱下端算起的塔筒喉部高度和整个冷却塔高度；ＨＳＴ、ＨＳ分别为从塔筒下缘算起的塔筒喉部高度和整个冷却塔高度，即Ｈ＝ＺＨ－ＺＢ；ＨＴ＝ＺＴ－ＺＢ；ＨＳ＝ＺＨ－ＺＳ；ＨＳＴ＝ＺＴ－ＺＳ此外，由于冷却塔所处工程场地复杂多变，为使规范对比具有一致性，计算中不包括基础，下支柱下端固接表１为冷却塔结构及风荷载参数，其中，Ｔ为喉部壁０厚；ｆ为基频；Ｖ为基本风速；φ为脉动效应系数ｍｉｎ０图１冷却塔结构尺度定义Ｆｉｇ．１ＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓｏｆＤｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ风荷载参数取值对比由于自然风的脉动性对结构是一种典型的动力作用，且幅值随体表位置变化，为保证结构设计的安全和设计过程的简洁，与普通高层结构一致，各国规范对冷却塔结构上风的这一随机动力作用都采用等效静风荷载，即风荷载标准值来表达，包括基本风速（风压）、风速（风压）剖面、内外表面静风风压环向分布、脉动效应系数以及考虑相邻冷却塔和其他建筑２的干扰效应系数等参数，见表２、３，其中，μ为风速Ｚ风压剖面参数；ｗ（Ｚ，θ）和ｗｍ（Ｚ，θ）、ｗｇ（Ｚ，θ）与ｗｅ（Ｚ，θ）、ｗｉ（Ｚ，θ）分别为中国规范风荷载标准值、英国规范的平均风和阵风荷载标准值、德国规范的风荷载外压和内压标准值，并且都是塔筒高度Ｚ和环向角度θ的函数；Ｓｍ，Ｚ、Ｓｇ，Ｚ分别为英国规范的平均风和阵风风速剖面调整系数，两者都是高度Ｚ的函数；ｑｂ（Ｚ）为德国规范风压剖面参数；Ｌ为相邻冷却塔的中心距离，Ｄ为冷却塔塔底直径，Ｄｍ为塔筒冷却塔基本设计参数选取的３座冷却塔高度分别为１５５．００２、１６６．９６０、１７７．１４６ｍ，是现阶段中国冷却塔设计的主流尺度，也在现行规范限制高度附近另外，其相关设计基本风速分布在２４～３３．８ｍ·ｓ－１，涵盖了大部分冷却塔的设计基本风速因此，三者结构尺度和风荷１建筑科学与工程学报２０１１年５４表１冷却塔结构特征及风荷载参数Ｔａｂ．１ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＷｉｎｄＬｏａｄｓ））类别φ表２各国规范风荷载标准值计算方法Ｔａｂ．２ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓｏｆＷｉｎｄＬｏａｄＮｏｍｉｎａｌＶａｌｕｅｓｉｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔＣｏｄｅｓφ；φ（，）（）φ（）；）表３各国规范风荷载参数Ｔａｂ．３ＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＷｉｎｄＬｏａｄｓｉｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔＣｏｄｅｓ下缘直径和喉部直径的平均值；ＦＩ为德国规范的干扰效应系数但相比普通高层结构与大跨结构，冷却塔结构特殊，设计理论亦不完善，因此其等效静风荷载取值所涉及的风特性参数也较少直接使用Ｖｂ而是使用了经海拔Ｓａ、季节Ｓｓ、风向Ｓｄ和概率保证率Ｓｐ这４个因素修正得到的场址风速Ｖｓ中、英荷载规范的风速样本及分布都采用年最大风速和极值Ｉ型分布在普通结构设计中，英、德荷载规范分别以阵风风速Ｖｅ和平均风速Ｖ０为基准；但在冷却塔结构设计中，英国规范则是以场址平均风速Ｖｍ，Ｚ为基准，只是在脉动效应系数的计算中使用了场址阵风风速Ｖｇ，Ｚ，而德国规范以阵风风速Ｖｇ为基准；中国规范对普通结构和冷却塔的参考风速均为平均风速Ｖ０，因此，英、德规范还给出了阵风剖面由于英、德国土面积较小且都临近海洋，尤其是基本风速和风剖面基本风速和风剖面是结构风致响应计算的基础，但各国荷载规范的取值原则多有不同中、英、德三国冷却塔设计规范对基本风速和风剖面的取值均依各自的荷载规范对于基本风速Ｖ０，中国规范ＧＢ５０００９—２００１、德国规范ＤＩＮ１０５５－４２００５的确定方法一致，而英国荷载规范ＢＳ６３９９－２１９９７基本风速Ｖｂ的风速统计时距为１ｈ，并在结构设计中不２．１规范基本风速确定方法风速区划场地类别风剖面中国１０ｍ高度开阔平坦场地下５０年一遇１０ｍｉｎ平均最大风速给出全国的基本风速区划图Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ仅有平均风剖面幂指数α０．１２、０．１６、０．２２、０．３０英国１０ｍ高度开阔平坦场地下５０年一遇１ｈ平均最大风速同中国规范海洋、农村和城镇给出平均风和阵风剖面相关计算系数表德国同中国规范只有４个基本风速区划沿海和内陆平均风和阵风剖面α（沿海为０．０８５、０．１１０；内陆为０．１２０、０．１６０）规范中国英国德国风荷载标准值ｗ（Ｚ，θ）＝βＣＰｅ（θ）μＺｗ０ｗｍ（Ｚ，θ）＝ＣＰ（θ）０．６１３（ＶｓＳｍ，Ｚ）２ｗｇ（Ｚ，θ）＝ＣＰ（θ）０．６１３（ＶｓＳｇ，Ｚ）２ｗｅＺθ＝ＣＰｅθＦＩｑｂＺｗｉ（Ｚ，θ）＝ＣＰｉＦＩｑｂ（Ｈ）风速指标及时距基本风速Ｖ０（１０ｍｉｎ）基本风速Ｖｂ（１ｈ），Ｖｂ∶Ｖ０＝０．９４；场址风速Ｖｓ（１ｈ）；有效风速Ｖｅ（３ｓ）基本风速Ｖ０（１０ｍｉｎ），阵风风速Ｖｇ（３ｓ）；沿海Ｖｇ∶Ｖ０＝１．４；内陆Ｖｇ∶Ｖ０＝１．５设计参考风速普通结构Ｖ０，Ｚ（１０ｍｉｎ），平均风剖面有效速度Ｖｅ（３ｓ），阵风剖面（ＢＳ６３９９－２１９９７）Ｖ０，Ｚ（１０ｍｉｎ），平均风剖面（ＤＩＮ１０５５－４２００５冷却塔场址平均风速Ｖｍ，Ｚ（１ｈ），平均风剖面；场址阵风风速Ｖｇ，Ｚ（３ｓ），阵风剖面Ｖｇ，Ｚ（３ｓ），阵风剖面外压系数ＣＰｅ（θ）Ｆｏｕｒｉｅｒ级数８项式，区分无肋塔和加肋塔Ｆｏｕｒｉｅｒ级数８项式，不区分无肋塔和加肋塔分段函数式，按表面粗糙度区分内压系数ＣＰｉ无明确取值取ＣＰｉ＝－０．４，仅对阵风计算考虑风剖面；同时计入动力放大效应和干扰效应取ＣＰｉ＝－０．５，不考虑风剖面，以塔顶风压为参考；不计动力放大效应但仍计入干扰效应脉动效应系数β，仅分场地类别给出经验取值φ，考虑阵风效应、结构动力特性和干扰效应φ，考虑阵风效应和结构动力特性干扰效应相关规定仅在文献［３］中给出了最小塔距要求体现于脉动效应系数，且仅有１．５Ｄ塔距时的取值；塔高超过１２０ｍ时，应进行气弹风洞试验Ｌ／Ｄｍ≥４，ＦＩ＝１．０；Ｌ／Ｄｍ＝２．５，ＦＩ＝１．１Ｌ／Ｄｍ＝１．６，ＦＩ＝１．３；Ｌ／Ｄｍ＜１．６，风洞试验适用性无明确说明均适用于相邻冷却塔和相邻建筑且适用于多个冷却塔组合项目编号项目名称ＺＨ／ｍＺＴ／ｍＺＳ／ｍＺＢ／ｍＲＢ／ｍＲＳ／ｍＲＴ／ｍＲＨ／ｍＴ０／ｍｆｍｉｎ／ＨｚＶ０／（ｍ·ｓ－１场地（ＶＧＢＣＴ１印度ＴＳＰＬ电厂冷却塔１５５．００２１１８．８０１１０．６００－０．２５４０６０．３５５０５７．１２８３４．３５７３６．６６６０．２７５１．０６３３．８Ｂ１．０５ＣＴ２江苏彭城电厂冷却塔１６６．９６０１３０．１７０１１．５００－０．５０００６６．２９７０６３．１２０３８．５０６４０．５２３０．２２００．８１２４．０Ｂ１．０７ＣＴ３浙江宁海电厂冷却塔１７７．１４６１４１．１３３１２．２１６－０．１５３６７１．４４３６６７．３４７３９．１０８３９．８６００．２７１０．９３３１．０Ｂ１．０７第２期张军锋，等双曲冷却塔结构规范风荷载标准值对比５５英国受海洋性气候影响显著，对基本风速区划和场地类别的划分与中国有较大差别英国荷载规范的基本风速区划与中、美、日等国的方法接近，均给出了基本风速区划图，而德国荷载规范把全国仅分为４个基本风速区对于场地类别，中、德荷载规范均划分为４类，英国荷载规范区分为海洋、农村和城镇３类，但其海洋类并无工程意义，农村与城镇类场地亦不同于中国的Ａ、Ｂ两类场地中、英冷却塔设计规范对场地划分与各自的荷载规范一致，德国冷却塔设计规范的场地划分不同于其荷载规范，仅根据距离海洋远近划分为沿海和内陆２类，这或许因为冷却塔一般建于郊外而非城市对于各类场地的风剖面，中、德冷却塔设计规范直接给出了风剖面幂指数α德国规范两类场地的平均风剖面分别与中国Ａ、Ｂ两类场地一致，阵风剖面则与美国荷载规范ＡＮＳＩＡＳＣＥ７－０５［１１］接近英国荷载规范中并无明确的风剖面幂指数，而是给出了不同高度Ｚ处平均风速和阵风风速的相关计算参数Ｓｃ、Ｓｔ，Ｈ、Ｔｃ、Ｔｔ，Ｈ上述参数的确定也与场地距海洋远近有关对于农村场地，直接根据场址距海洋的距离确定；对于城镇场地，除考虑与海洋的距离外，还要考虑场址上游城镇区域的宽度，也即城镇场地对来流风速和湍流度的影响，相当于给出了更为细致的渐变式的场地类别划分另外，英国冷却塔规范对平均风压Ｓｍ，Ｚ的取值与其荷载规范相同，而对阵风风压Ｓｇ，Ｚ的取值不同于其荷载规范为得到合理的冷却塔脉动效应系数，采用了并不体现实际风特性的阵风剖面英国规范Ｖｓ、Ｖｍ，Ｚ、Ｖｇ，Ｚ、Ｓｍ，Ｚ、Ｓｇ，Ｚ的计算公式分别为表４中、英规范场地类别对应关系Ｔａｂ．４ＳａｍｅＷｉｎｄＴｅｒｒａｉｎｓｉｎＧＢａｎｄＢＳＣｏｄｅｓ图２中、英规范平均风剖面对比Ｆｉｇ．２ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｏｆＭｅａｎＷｉｎｄＶｅｌｏｃｉｔｙＰｒｏｆｉｌｅｓＢｅｔｗｅｅｎＧＢａｎｄＢＳＣｏｄｅｓ于国土狭长，英国很少有距海洋超过１００ｋｍ的地区，但作为典型场地却有代表意义，因此仍以其与中德规范对应；对于阵风剖面，因英、德规范的表达方式不同，且英国规范与其荷载规范的表达也不一致，故不再进行一致性比较另外，在英、德荷载规范中，结构风压沿高度分布并非简单地按风剖面变化，而是考虑上下端部效应呈阶梯状分布对于冷却塔结构，中、德规范的风压高度变化均直接使用各自的平均风和阵风风压剖面，英国规范的分布模式与其荷载规范一致，但实际上可对Ｖｍ，Ｚ直接使用塔顶风压（图３）图３中，Ｈ、Ｂ分别为结构的高度和迎风面宽度，ｈ为计算点高度，Ｚｅ为英国规范中计算点风压的有效参考高度，ｑ为沿高度分布的风压，模式Ａ包括ＢＳ４４８５－４１９９６，ＢＳ６３９９－２１９９７，ＤＩＮ１０５５－４２００５，模式Ｂ包括ＧＢ５００１０—２００２，ＤＬ／Ｔ５３３９—２００６，ＶＧＢ－Ｒ６１０Ｕｅ２００５由于中、英、德规范设计参考风速时距各不相同，故参考文献［１２］得到英国和中国（德国）基本风速之比Ｖｓ∶Ｖ０＝０．９４∶１；德国规范对风速时距调整还考虑了场地类别的影响沿海场地和内陆场地１０ｍ高度的阵风风速Ｖｇ与基本风速Ｖ０比值分别为１．４、１．５由此根据中、英、德规范的风速风压剖面参数μＺ、Ｓｃ、Ｔｃ、ｑｂ（Ｚ）得到其规范设计参考风速下的风压沿高度分布，如图４所示，其中，Ｗ（Ｚ）、Ｗ０分别为高度Ｚ处的风压与基本风压，ＢＳ－Ａ－１５０为英国规范Ａ类场地１５０ｍ高度风压曲线，以此类推中、英规范因风速时距引起的风压差异并不显著，但（１）（２）（３）（４）Ｖｓ＝ＶｂＳａＳｓＳｄＳｐＶｍ，Ｚ＝ＶｓＳｍ，ＺＶｇ，Ｚ＝ＶｓＳｇ，ＺＳｍ，Ｚ＝ＳｃＴｃ（１＋Ｓｈ）ＺＳｇ，Ｚ＝ＳｃＴｃ［１＋３．５Ｓｔ，ＨＴｔ，Ｈ（）ｈ］（）０．５＋Ｓ５Ｈ式中对于农村场地，取Ｔｃ＝１，Ｔｔ，Ｈ＝１；Ｓｈ为场地地形修正系数在下面对比中，忽略Ｖｂ和Ｖｓ的差异，取Ｖｂ＝Ｖｓ，并且不计场地地形的影响，取Ｓｈ＝１，ＳｃＴｃ也即平均风剖面为使英国规范的场地选取与中、德规范一致，以中国规范平均风剖面为参照，得到英国规范中对应的Ａ、Ｂ、Ｃ三类场地（表４、图２）需要说明的是，由规范中国英国场地类别Ａ（ＧＢ－Ａ）农村场地，距海洋３ｋｍ（ＢＳ－Ａ）Ｂ（ＧＢ－Ｂ）农村场地，距海洋１００ｋｍ（ＢＳ－Ｂ）Ｃ（ＧＢ－Ｃ）城镇场地，距海洋１００ｋｍ且距城镇边缘１０ｋｍ（ＢＳ－Ｃ）建筑科学与工程学报２０１１年５６图５Ｆｉｇ．５各国规范外表面静风风压分布ＥｘｔｅｒｎａｌＳｔａｔｉｃＷｉｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｉｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔＣｏｄｅｓ正［１３］得到的，并区分无肋塔和加肋塔单独给出，但并未给出内压取值１９６５年渡桥电厂发生事故后，英国做了详细的调查和相关风洞试验，并完全根据试验得到了静风风压环向分布曲线为便于使用，其风压分布同时计入了内压效应，但并未给出具体的内压取值如果取迎风子午线外压系数ＣＰｅ（θ）＝１．０，则相当于取内压系数ＣＰｉ＝－０．４由此可以看出，英国规范对内压也考虑了风剖面效应，但是，英国规范并未考虑冷却塔表面纵肋对外压环向分布的影响德国规范中的ＣＰｅ（θ）是在２０世纪７０年代德国和美国多个实塔观测及风洞试验的基础上［１４］给出的，相比中、英规范，其ＣＰｅ（θ）的规定也最为详细英国规范直接使用了塔顶风压，风压取值沿高度分布均匀并与冷却塔高度有关；德国规范因使用了阵风风压，风压取值远大于中、英规范对无肋塔和加肋塔的ＣＰｅ（）都是通过表面粗糙度系θ数来确定的，各类粗糙度系数主要影响侧风区风压取值表面越光滑，侧面最小风压系数Ｃθ）幅Ｐｅ，ｍｉｎ（内外表面静风风压环向分布内外表面静风风压环向分布是冷却塔结构设计的基本参数实际上，冷却塔内外表面风压均有脉动性，但受条件所限，大多实测和试验研究均局限于静风风压作为圆截面结构，冷却塔外表面静风风压环向分布系数ＣＰｅ（θ）受雷诺数效应影响显著，其原型结构在设计风速下雷诺数约为Ｒｅ＝１．５×１０８～３．５×１０８，绕流形态在普通物理风洞中难以再现，因此各国规范和学者对冷却塔ＣＰｅ（θ）的取值不尽相同（图５、表５）除侧风区外，中、英规范的风压分布基本一致，阻力系数也极为接近；而德国规范的背风区风压幅值偏大，阻力系数也较中、英规范大约２７％对于内压系数ＣＰｉ，由于实测和试验数据不足，中、英、德规范均认为内表面静风风压环向分布均匀，但取值亦不相同中国规范中的外表面静风风压环向分布曲线是经２０世纪７０年代广东茂名实塔观测和风洞试验修２．２值越大，出现的位置角度也逐渐后移；背风区始终取ＣＰｅ（θ）＝－０．５对于内压，德国规范取内压系数ＣＰｉ＝－０．５，但参考风压为塔顶风压而非英国规范的计算点风压，即认为内压沿高度均匀分布内外压作用下ＴＳＰＬ冷却塔塔筒的双向应力和内力极值分布见图６、７图６中外压子午向分布均以中国规范为准，内压均以塔顶风压为参考取ＣＰｉ＝－０．５，图７中仅计入图５所示外压从图６、７可以看出风荷载作用下，塔筒的轴力完全由子午向轴力Ｆ２２控制，相对外压，内压的影响可以忽略；由于内压分布均匀，其在塔筒中的弯矩效应亦可忽略；外压单独作用下，塔筒受力由子午向拉力Ｆ２２Ｔ和环向弯矩Ｍ１１控制，两者在各高度的环向极值（Ｆ２２Ｔ，ＬＥ，Ｍ１１，ＬＥ）分别出现在迎风点和侧风区附近因子午向拉力和压力环向极值（Ｆ２２Ｔ，ＬＥ，Ｆ２２Ｃ，ＬＥ）的幅值和子午向分布较为接近，所以仅给出子午向拉力环向极值Ｆ２２Ｔ，ＬＥ的结果第２期张军锋，等双曲冷却塔结构规范风荷载标准值对比５７表５各国规范外表面压力分布相关参数Ｔａｂ．５ＲｅｌｅｖａｎｔＰａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒＥｘｔｅｒｎａｌＷｉｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔＣｏｄｅｓｋ＝０ｋ＝０注αｋ为Ｃｐｅ（θ）第ｋ个计算系数，中、英两国规范都取ｋ＝１～７，对英国规范，减去０．４的内压系数；对德国规范，取Ｋ－１．５曲线，Ｋ为度量表面粗糙度系数的指标，与最小负压有关，Ｋ－１．５表示本曲线的最小负压系数为－１．５脉动效应系数由于自然风的脉动性和冷却塔的风敏感性，对风荷载标准值的计算必须考虑其阵风效应和共振效应由于兼具高耸、空间、大跨结构的特点，相比典型的高层结构，冷却塔脉动效应的研究还不甚完善，各国规范对脉动效应系数的计算原则和取值各不相同，也较高层结构简略中国规范对冷却塔风荷载标准值的计算方法与建筑结构荷载规范类似，都采用风振系数进行荷载放大，但前者的风振系数β只是区分场地类别直接给出了经验取值Ａ、Ｂ、Ｃ三类场地的β分别取１．６、１．９、２．３由于以平均风压作为设计指标，β相当于同时考虑了风压的脉动性以及所引起结构的共振效应，这也与英国规范类似英国规范对脉动效应系数φ的规定最为复杂，其条款同样来自于渡桥电厂事故的调查研究以及相关连续介质气弹模型风洞试验［１５］其脉动效应系数φ综合考虑了阵风脉动效应、结构共振效应和周边建筑干扰效应，是根据风洞试验、结构分析得到的一个经验表达式，与设计风速、结构基频、周边建筑等有关，并以迎风子午线上子午向应力指标为参照进行脉动效应系数φ的计算根据设计平均风压ｑｍ、阵风风压ｑｇ和式（６）计算冷却塔塔筒迎风子午向的平均应力Ｎφ，ｍ、峰值应力Ｎφ，ｇ和共振应力分量Ｎφ，ｒ，通过式（７）、（８）计算用于塔筒局部屈曲设计、２．３从图７还可以看出，ＣＰｅ（θ）对Ｆ２２Ｔ，ＬＥ和Ｍ１１，ＬＥ的影响主要来自于迎风区和侧风区压力分布，尤其是ＣＰｅ，ｍｉｎ（θ）取值，而与背风区风压取值关系不大中、德规范ＣＰｅ（θ）分布仅在背风区不同，但Ｆ２２Ｔ，ＬＥ和Ｍ１１，ＬＥ分布基本一致；英国规范因侧风区ＣＰｅ，ｍｉｎ（θ）幅值偏小，其Ｆ２２Ｔ，ＬＥ和Ｍ１１，ＬＥ亦小于中、德规范另外，Ｍ１１，ＬＥ对ＣＰｅ（θ）和ＣＰｅ，ｍｉｎ（θ）的敏感性要大于Ｆ２２Ｔ，ＬＥ英国规范冷却塔塔筒中下部的Ｆ２２Ｔ，ＬＥ和Ｍ１１，ＬＥ基本为中、德规范的９０％和７０％，且Ｆ２２Ｔ，ＬＥ还受上部荷载累积的贡献，而Ｍ１１，ＬＥ主要与本高度处风压环向分布和ＣＰｅ，ｍｉｎ（θ）取值有关在喉部区域，中、英、德规范的Ｆ２２Ｔ，ＬＥ和Ｍ１１，ＬＥ取值基本一致塔筒及下支柱承载力设计的φＩ、φＧ、φＦＶｓ４′（６）Ｎφ，ｒ＝ＢＫｆｍｉｎｔ（Ｎ－Ｎ２＋Ｎφ，ｍ）φ，ｒ２槡φ，ｇ（７）φＩ＝１＋Ｎ，φｍ（ＣＮ，ｇ－Ｎ＋ＣＮ２，ｍ）（Ｄ，ｒ）２槡φφＧφ（８）Ｇ＝Ｆ＝１＋φφＮφ，ｍ式中Ｂ′为系数，Ｂ′对塔筒上中下３个部分分别取９００、１２００、１８００；Ｋ为经有限数量的连续介质气弹规范环向风压分布系数ＣＰｅ（θ）及相关参数阻力系数中国７∑αｋｃｏｓ（ｋθ），αｋ－０．４４２６、０．２４５１、０．６７５２、０．５３５６、０．０６１５、－０．１３８４、０．００１４、０．０６５００．３８５英国７∑αｋｃｏｓ（ｋθ），αｋ－０．０００７１、０．２４６１１、０．６２２９６、０．４８８３３、０．１０７５６、－０．０９５７９、－０．０１１４２、０．０４５５１０．３８７德国０°＜θ＜７５°７５°≤θ＜１０２°１０２°≤θ≤１８０°０．４９２１－２．５［ｓｉｎ（６θ／５）］２．１０４－１．５＋ｓｉｎ［９０°（θ－７５°）／２７°］２．３９５－０．５建筑科学与工程学报２０１１年５８模型风洞试验得到的经验系数，对于普通逆流式冷却塔，Ｋ取１／６０００，但在试验中并未考虑诸如塔筒厚度渐变、上下刚性环、不同的场地粗糙类别等因素；ｔ为计算点处的壁厚；ＣＧ、ＣＤ分别为用于Ｎφ，ｇ和Ｎφ，ｒ考虑周边干扰效应的修正系数，同样对塔筒上中下３个部分分别取值可见，英国规范的动力放大系数对于承载力设计实际上包含了干扰效应而对局部屈曲设计却没有包含干扰效应另外，对于φＩ和φＦ，以距塔筒下缘特定高度处的子午向应力为指标进行计算，即分别对整个塔筒和下支柱取常量，这一高度为下支柱的支撑间距；而对φＧ则以各高度处的子午向应力为指标进行计算，其取值将随高度变化由表１并依据英国规范式（６）～（８）得不计干扰效应（取ＣＧ＝１、ＣＤ＝１）时ＴＰＳＬ冷却塔的应力分布和３座冷却塔的φＧ分布（图８、９）在同一场地下３座冷却塔φＧ分布基本一致，塔筒中下部区段，共振应力分量Ｎφ，ｒ相对较小，φＧ取值由Ｎφ，ｍ和Ｎφ，ｇ决定，从塔筒底部到０．８５Ｈｓ高度，φＧ变化较为平缓；塔筒顶部０．１５Ｈｓ高度范围内，Ｎφ，ｍ和Ｎφ，ｇ急剧减小而Ｎφ，ｒ相对不变，因此φＧ急剧增大，甚至超过１００如忽略φＧ沿高度的变化，取０．７５Ｈｓ高度处φＧ为参考，不同场地的φＧ取值分别为１．８１、２．１０、２．３４，Ａ、Ｂ两类场地的φＧ取值比中国规范高约０．２，Ｃ类场地基本一致冷却塔Ａ、Ｂ、Ｃ三类场地下用于塔筒局部屈曲设计的φＩ分别取１．６０、１．８１、２．００，略小于中国规范在下面的对比中，当φＧ＞３时，取φＧ＝３图９Ｆｉｇ．９不同场地下单塔φＧ随高度的分布φＧＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｖｓＨｅｉｇｈｔｓｏｆＳｉｎｇｌｅＴｏｗｅｒｓｆｏｒＤｉｆｆｅｒｅｎｔＴｅｒｒａｉｎｓφ＝ｆ（ＲＩ）烌（９）ｑｂ（Ｈ）ＤＴ４烍ＲＩ＝×１０２（Ｈｓ－ＨｓＴ）（ＤＴｆｍｉｎ）２烎式中ＲＩ为反映结构共振效应的参数实际上，其参照指标为塔筒下部１／３高度范围内的最大拉应力，并且德国规范认为相比其他部位的膜应力和弯曲应力，由此得到的φ值偏于保守，故可用于整个塔筒由于德国规范所取设计风速为阵风风速，其脉动效应系数φ实际上仅有结构的共振分量，因此取值也较中、英规范偏小（表６）表６德国规范脉动效应系数取值Ｔａｂ．６ＶａｌｕｅｓｏｆＧｕｓｔＥｆｆｅｃｔＦａｃｔｏｒｓｆｏｒＶＧＢＣｏｄｅ干扰效应由于冷却塔多以双塔和多塔组合形式出现，且周边常有高大的电力厂房，流场的相互干扰改变了单塔表面动静态压力分布，可能导致结构响应的增加，因此，冷却塔的风致干扰效应也是各国研究者关注的问题之一中国规范并未对干扰效应给出明确的规定，仅在文献［３］中指出相邻的逆流式自然通风冷却塔的净距不应小于塔的进风口下缘的塔筒半径；根据冷却塔的通风要求，与其他建筑物的净距不应小于塔的进风口高的２倍实际上，相邻塔距的要求并未表明是出于冷却通风需要或是为减弱风荷载的干扰效应英国规范的干扰效应体现于脉动效应系数φ而未单独给出，且只给出了适用于特定塔距群体组合布置下的ＣＧ、ＣＤ，对于其他塔距及组合并无说明为便于对比，由式（８）分别得到计入和不计入ＣＧ、ＣＤ２．４图８ＴＰＳＬ冷却塔的应力分布Ｆｉｇ．８ＳｔｒｅｓｓＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｆｏｒＴＳＰＬＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｓ与英国规范相同，德国规范同样采用应力指标进行脉动效应系数φ的计算，并给出了考虑结构尺度和基频的表达式ＲＩ０２４６８１０φ１．００１．０２１．０５１．０８１．１２１．１７第２期张军锋，等双曲冷却塔结构规范风荷载标准值对比５９时的φＧ，并使两者相比得到纯粹的干扰效应系数ＦＩ图１０中给出了典型ＴＰＳＬ双塔和多塔布置下的干扰效应系数ＦＩ以及ＣＧ、ＣＤ取值在塔筒中下部区段，因Ｎφ，ｒ＜Ｎφ，ｇ－Ｎφ，ｍ，其对φＧ的贡献并不显著；当计入ＣＧ、ＣＤ时，相比ＣＧＮφ，ｇ－Ｎφ，ｍ，ＣＤＮφ，ｒ的影响更小，下部区段的ＦＩ基本与ＣＧ一致；仅在塔筒上部０．２Ｈｓ区段，ＣＤＮφ，ｒ的贡献因Ｎφ，ｍ的急剧下降而凸现另外，ＦＩ取值基本不受场地类别影响，３座冷却塔ＦＩ的取值差异亦可忽略从图１０可以看出，英国规范相当于对干扰效应按照ＣＧ取值，取值范围约为１．２～１．５可能受地形效应影响；

④具有特殊的结构特点德国规范只说明应用于普通尺度和形状的钢筋混凝土冷却塔，未给出详细的尺度限制，但德国已经建成高２００ｍ的冷却塔中、德规范同时适用于无肋塔和加肋塔，德国规范还明确表示，塔筒增设加劲环可以提高结构的稳定性；而英国规范并不涉及加肋塔，其规范也是一种指导性和建议性的条文，而非强制规定另外，受地形、气候等因素影响，英国荷载规范ＢＳ６３３９－２１９９７中明确规定，风荷载取值仅适用于英国地区，因此也难以对英国以外的冷却塔工程借用英国规范进行设计风荷载标准值及其效应对比风荷载标准值作为一个多参数表达式，是作为一个独立量参与结构设计的，其内部参数之间的相互联系使得单个参数的差异并不能真实反映荷载标准值的差异为综合评价中、英、德规范风荷载标准值的大小及其对塔筒的作用效应，以ＴＳＰＬ冷却塔为例，分别采用３种规范进行对比分析因各国规范对干扰效应规定不一，各工程场地布置亦不相同，因此在对比中仅以单塔为例而不计干扰效应图１１为计入脉动效应系数后得到的迎风子午线风荷载标准值中、德规范基本接近，相比中国规范，德国规范风荷载因风剖面幂指数不同而塔筒下部偏大、上部偏小，因此对于１２０ｍ以下的冷却塔，德国规范的取值将明显偏大；英国规范由于使用塔顶风压且φＧ在塔顶取值明显偏大，荷载取值明显大于中、德规范，塔筒上下端附近风荷载分别达到中国规范的１．３倍和１．７倍，中部区域也达到中国规范的１．１倍３图１０ＴＳＰＬ冷却塔的ＦＩ分布Ｆｉｇ．１０ＦＩＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｆｏｒＴＳＰＬＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｓ德国规范在之前的１９９０、１９９７版中，只给出了不考虑干扰效应的最小塔距，并建议当塔距不满足要求时须通过风洞试验确定干扰效应；现行ＶＧＢ－Ｒ６１０Ｕｅ２００５规范参考文献［１６］中的连续介质气弹模型试验结果给出了干扰效应的取值（表２）由于中国规范对ＦＩ取值缺失，现有工程多由风洞试验确定经多个工程项目试验分析［１７］，干扰效应不仅与塔距有关，还与冷却塔数量、周边建筑和场地条件有关；对塔距为１．５Ｄ的群塔组合，ＦＩ取值基本在１．１～１．４之间，相比英、德规范有所偏小另外，英国规范的风压分布同时包含了内外压，其考虑了干扰效应的放大系数，同时对内压进行了放大；德国规范中将内压单独列出，不计动力放大效应但仍计入干扰效应；德国规范的最小配筋率亦受塔距影响其他因素中国规范ＧＢ／Ｔ５０１０２—２００３、ＤＬ／Ｔ５３３９—２００６中并未给出所适用的冷却塔高度范围，仅指出其风振系数β适用于高度不大于１６５ｍ高度以下的冷却塔英国规范适用于高度不超过１７０ｍ的双曲线型和类似线型冷却塔的设计施工，对于１２０ｍ以上的冷却塔，当有下列情况时，须进行风洞试验以确定塔筒应力

①多塔布置；

②周边有大型建筑；

③２．５图１１迎风子午线风荷载标准值（不含内压）Ｆｉｇ．１１ＮｏｍｉｎａｌＶａｌｕｅｏｆＷｉｎｄＬｏａｄｉｎＭｅｒｉｄｉａｎ（ＩｎｔｅｒｎａｌＰｒｅｓｓｕｒｅＥｘｃｌｕｄｅｄ）风荷载标准值作用下的内力极值分布如图１２所示英国规范因荷载标准值子午向剖面取值较中、德规范偏大，尽管其ＣＰｅ，ｍｉｎ（θ）取值略小，但塔筒建筑科学与工程学报２０１１年６０国规范对场地类别和风剖面的规定也较中、德规范复杂，参阅时需要特别注意（２）对于双曲冷却塔结构，中、德国规范对风压高度分布均直接使用其平均风和阵风剖面，英国规范的分布模式与其荷载规范一致，但实际上可对Ｖｍ，Ｚ直接使用塔顶风压在不计脉动效应系数时，中、英规范因风速时距和参考风压引起的风压差异并不显著，但均小于德国规范直接使用的阵风风压（３）中、英、德规范的脉动效应系数所考虑的效应各不相同中国规范计入阵风效应和共振效应；英国规范把干扰效应也包含其中，取值也随位置而变化；德国规范因使用阵风风压，其脉动效应系数只有共振效应且不包含干扰效应，所以取值也最小即使不计英国规范的干扰效应，本文中３个不同高度冷却塔在各场地类别下０．７５Ｈｓ高度处的φＧ分别为１．８１、２．１０、２．３４，Ａ、Ｂ两类场地φＧ取值比中国规范高约０．２，Ｃ类场地则基本一致（４）对设计参考风压计入脉动效应系数后得到的荷载剖面，中、德规范基本接近而英国规范最大相比中国规范，德国规范风荷载因风剖面幂指数不同而下部偏大、上部偏小；英国规范由于使用塔顶风压且φＧ在塔顶取值明显偏大，塔筒上下端附近风荷载分别达到中国规范的１．３倍和１．７倍，中部区域也达到中国规范的１．１倍（５）风荷载作用下塔筒承载力设计由Ｆ２２Ｔ和Ｍ１１控制，两者在各高度的极值分别出现在迎风点和侧风区ＣＰｅ，ｍｉｎ（θ）附近在相同风压剖面下考虑３种外压分布ＣＰｅ（θ），中、德规范的Ｆ２２Ｔ，ＬＥ和Ｍ１１，ＬＥ分布基本一致，而英国规范塔筒中下部Ｆ２２Ｔ，ＬＥ和Ｍ１１，ＬＥ基本为中、德规范的９０％和７０％ＣＰｅ（θ）对Ｆ２２Ｔ，ＬＥ和Ｍ１１，ＬＥ的影响主要来自于迎风区和侧风区压力分布，尤其是ＣＰｅ，ｍｉｎ（θ）的取值，而与背风区风压取值关系不大，或者说冷却塔内力基本由环向风压的不均匀性控制Ｍ１１，ＬＥ对ＣＰｅ（θ）和ＣＰｅ，ｍｉｎ（θ）的敏感性要大于Ｆ２２Ｔ，ＬＥ，且Ｆ２２Ｔ，ＬＥ还受上部荷载累积图１２Ｆｉｇ．１２风荷载标准值作用下的内力极值分布ＥｘｔｒｅｍｅＶａｌｕｅＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆＩｎｔｅｒｎａｌＦｏｒｃｅｓｆｒｏｍＮｏｍｉｎａｌＶａｌｕｅｏｆＷｉｎｄＬｏａｄ的Ｆ２２Ｔ，ＬＥ仍达到中、德规范的１．０～１．５倍，塔筒中下部的Ｍ１１，ＬＥ与中、德规范的差距也较图７有所减小在塔筒最为薄弱的喉部区域，英国规范的Ｆ２２Ｔ，ＬＥ和Ｍ１１，ＬＥ分别为中、德规范的１．４倍和１．１倍中、德规范的Ｆ２２Ｔ，ＬＥ仍然接近，Ｍ１１，ＬＥ的对比分布与图１１的荷载分布基本一致这也说明，当荷载剖面较为平缓时，Ｍ１１，ＬＥ的取值主要受本高度处的计算风压和风压环向分布尤其是ＣＰｅ，ｍｉｎ（θ）的控制而受其他区域的荷载取值影响不大；但当荷载剖面剧烈变化时，Ｍ１１，ＬＥ的取值亦受相邻区域荷载取值的影响英国规范因塔顶区域风压远大于中、德规范而使塔筒中上部的Ｍ１１，ＬＥ取值略大于中、德规范对于环向压力Ｆ１１Ｔ，ＬＥ，因英、德规范均计入内压而小于中国规范另外，风荷载作用下的最大位移同样是英国规范取值最大，为０．０７１ｍ，中、德规范均为０．０６７ｍ结语４的贡献，而Ｍ主要与本高度处环向风压分布和１１，ＬＥ（１）中、英、德规范对风荷载标准值的取值原则基本一致，但所涉及的各参数如基本风速的统计时距、场地类别划分、风剖面、内外表面静风风压环向分布、内压以及脉动效应系数和干扰效应系数的取值均不相同，但作为多参数表达的计算式，其内部参数之间是相互联系的，单个参数的差异并不能反映荷载标准值的差异另外，英、德冷却塔规范对风荷载取值原则与其各自的荷载规范均有一定差异，英ＣＰｅ，ｍｉｎ（θ）的取值有关另外，内压对子午向轴力和环向弯矩的贡献可以忽略（６）风荷载标准值作用下，受荷载标准值剖面和风压环向分布ＣＰｅ（θ）的影响，英国规范的Ｆ２２Ｔ，ＬＥ达到中、德规范的１．０～１．５倍，而后两者基本接近；对于Ｍ１１，ＬＥ，德国规范在塔筒中下部取值最大，英国规范因塔顶区域风压远大于中、德规范而使塔筒中上部的Ｍ１１，ＬＥ取值略大于中、德规范在塔筒最为薄第２期张军锋，等双曲冷却塔结构规范风荷载标准值对比６１弱的喉部区域，英国规范的Ｆ２２Ｔ，ＬＥ和Ｍ１１，ＬＥ分别为中、德规范的１．４倍和１．１倍（７）尽管英国对干扰效应的规定较为复杂，但除塔顶区域，ＦＩ取值与ＣＧ相当，取值范围约为１．２～１．５，场地类别和冷却塔规模对ＦＩ的影响可以忽略对于常见塔距为１．５Ｄ的群塔布置，中国现有工程案例对ＦＩ取值基本在１．１～１．４之间，相比英、德规范有所偏小（８）经对比分析，相比英、德规范，中国冷却塔设计规范对风振系数β取值偏小，得到的荷载标准值和荷载效应也多小于英、德规范考虑到基础对动力特性的影响，英、德规范的脉动效应系数仍有一定提高因此，对于中国规范的风振系数建议取英国规范０．７５Ｈｓ高度处的脉动效应系数，即１．８１、２．１０、２．３４另外，对干扰效应系数的确定亦需进一步研究参考文献ＲｅｆｅｒｅｎｃｅｓＷＡＮＤＩ煤电站冷却塔抗风抗震性能研究报告［Ｒ］．上海同济大学，２０１０．ＳＬＤＲＣＥｏｆＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．ＲｅｐｏｒｔｏｆＳｅｉｓｍｉｃａｎｄＷｉｎｄＲｅｓｉｓｔａｎｃｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｏｒＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｉｎＴＡＬＷＡＮＤＩＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ［Ｒ］．ＳｈａｎｇｈａｉＴｏｎｇｊｉＵｎｉ－ｖｅｒｓｉｔｙ，２０１０．［９］ＢＳ６３９９－２１９９７，ＬｏａｄｉｎｇｆｏｒＢｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｐａｒｔ２ＣｏｄｅｏｆＰｒａｃｔｉｃｅｆｏｒＷｉｎｄＬｏａｄｓ［Ｓ］．［１０］ＤＩＮ１０５５－４２００５，ＡｃｔｉｏｎｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｐａｒｔ４ＷｉｎｄＬｏａｄｓ［Ｓ］．［１１］ＡＮＳＩＡＳＣＥ７－０５，ＭｉｎｉｍｕｍＤｅｓｉｇｎＬｏａｄｓｆｏｒＢｕｉｌｄ－ｉｎｇｓａｎｄＯｔｈｅｒＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｓ］．［１２］张相庭．结构风工程理论·规范·实践［Ｍ］．北京中国建筑工业出版社，２００６．ＺＨＡＮＧＸｉａｎｇ－ｔｉｎｇ．ＷｉｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓＴｈｅｏｒｙ，ＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＰｒａｃｔｉｃｅ［Ｍ］．ＢｅｉｊｉｎｇＣｈｉｎａＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆ＢｕｉｌｄｉｎｇＰｒｅｓｓ，２００６．孙天风，周良茂．无肋双曲线型冷却塔风压分布的全尺寸测量和风洞研究［Ｊ］．空气动力学学报，１９８３（４）６８－７６．ＳＵＮＴｉａｎ－ｆｅｎｇ，ＺＨＯＵＬｉａｎｇ－ｍａｏ．ＡＦｕｌｌ－ｓｃａｌｅａｎｄＷｉｎｄ－ｔｕｎｎｅｌＳｔｕｄｙｏｆＷｉｎｄＰｒｅｓｓｕｒｅＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＡｒｏｕｎｄａＲｉｂｌｅｓｓＨｙｐｅｒｂｏｌｉｃＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒ［Ｊ］．ＡｃｔａＡｅｒｏｄｙｎａｍｉｃａＳｉｎｉｃａ，１９８３（４）６８－７６．ＨＡＲＮＡＣＨＲ，ＮＩＥＭＡＮＮＨＪ．ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＲｅａｌｉｓ－ｔｉｃＭｅａｎＷｉｎｄＬｏａｄｓｏｎｔｈｅＳｔａｔｉｃＲｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｔｈｅＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｓ［Ｊ］．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，１９８０，２（１）２７－３４．［１３］武际可．大型冷却塔结构分析的回顾与展望［Ｊ］．力学与实践，１９９６，１８（６）１－５．ＷＵＪｉ－ｋｅ．ＲｅｖｉｅｗａｎｄＥｘｐｅｃｔａｔｉｏｎｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒｅＡｎ－ａｌｙｓｉｓｆｏｒＬａｒｇｅＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒ［Ｊ］．ＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｒａｃｔｉｃｅ，１９９６，１８（６）１－５．ＭＵＮＧＡＮＩ，ＷＩＴＴＥＫＵ．ＮａｔｕｒａｌＤｒａｕｇｈｔＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｓ［Ｍ］．ＬｏｎｄｏｎＢａｌｋｅｍａＡＡ，２００４．［１］［１４］［２］［３］ＧＢ／Ｔ５０１０２—２００３，工业循环水冷却设计规范［Ｓ］．ＧＢ／Ｔ５０１０２—２００３，ＣｏｄｅｆｏｒＤｅｓｉｇｎｏｆＣｏｏｌｉｎｇｆｏｒＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＲｅｃｙｃｌｅｄＷａｔｅｒ［Ｓ］．［４］ＤＬ／Ｔ５３３９—２００６，火力发电厂水工设计规范［Ｓ］．ＤＬ／Ｔ５３３９—２００６，ＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒＨｙ－ｄｒａｕｌｉｃＤｅｓｉｇｎｏｆＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ［Ｓ］．［５］ＢＳ４４８５－４１９９６，ＷａｔｅｒＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｓ．Ｐａｒｔ４ＣｏｄｅｏｆＰｒａｃｔｉｃｅｆｏｒＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎａｎｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ［Ｓ］．［６］ＶＧＢ－Ｒ６１０Ｕｅ２００５，ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎｏｆＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｓ［Ｓ］．［７］ＧＢ５０００９—２００１，建筑结构荷载规范［Ｓ］．ＧＢ５０００９—２００１，ＬｏａｄＣｏｄｅｆｏｒＤｅｓｉｇｎｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｓ］．［１５］ＡＲＭＩＴＴＪ．ＷｉｎｄＬｏａｄｉｎｇｏｎＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｉｖｉｓｉｏｎ，１９８０，１０６（３）６２３－６４１．［１６］ＮＩＥＭＡＮＮＨＪ，ＫＯＰＰＥＲＨＤ．ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＡｄｊａｃｅｎｔＢｕｉｌｄｉｎｇｓｏｎＷｉｎｄＥｆｆｅｃｔｓｏｎＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｓ［Ｊ］．Ｅｎ－ｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，１９９８，２０（１０）８７４－８８０．同济大学土木工程防灾国家重点实验室．江苏徐州电厂排烟冷却塔抗风抗震性能研究初步试验研究报告［Ｒ］．上海同济大学，２００９．ＳＬＤＲＣＥｏｆＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＲｅｐｏｒｔｏｆＷｉｎｄＴｕｎｎｅｌＴｅｓｔｆｏｒＣｏｏｌｉｎｇＴｏｗｅｒｉｎＸｕｚｈｏｕＰｏｗｅｒＰｌａｎｔｏｆＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ［Ｒ］．ＳｈａｎｇｈａｉＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００９．［１７］［８］同济大学土木工程防灾国家重点实验室．印度ＴＡＬ－。