【正文】 Wind loads.IntroductionBackground Large snow loads on during the winter of 1999/2000 led to the collapse of several buildings in northern Norway. The accident at Bardufoss Community Centre, where the roof caved in and claimed three lives, was the most serious of these accidents (). The most important causes of this collapse were a faulty construction of the roof when the building was erected and larger snow loads on the roof than it was designed for.Principal Objectives and Delimitations The principal objective of the investigation has been to obtain a reliable indicator as to whether existing buildings in Norway meet current regulatory requirements concerning safety against collapse owing to snow loads and/or wind actions, and also to establish a basis for the analysis of future climate change impacts on the Norwegian building stock. The analysis enpasses design documentation investigations and field studies of 20 existing buildings in five highsnowfall and five highwind municipalities in Norway (Siem et al. 2003。 Structural design。 Reliability。 Climatic changes。 and Kristoffer ApelandAbstract: Results from an investigation of snow loads and wind actions on 20 existing buildings in Norway are presented. The objective has been to investigate to what extent existing buildings meet current regulatory requirements relating to safety against collapse owing to snow loads or wind actions. Eighteen buildings have a utilization ratio of more than under current regulations. The new design rules have led to most of the buildings investigated having reduced safety against collapse owing to snow and greater safety against collapse owing to wind actions than the regulations now demand. The investigation indicates too low reliability for a considerable number of buildings according to current building regulations when evaluating the possible consequences of the conclusions in a national perspective. Scenarios for future climate change indicate both increased winter precipitation and increased temperatures, and thus changing the snow loads on roofs. Wind scenarios for the decades to e indicate an increase in frequencies of strong winds in areas also exposed today. Thus, the future reliability of the buildings in these areas could decrease.DOL: (ASCE)07339445(2006)132:11(1831)CE Database subject headings: Bearing capacity。 Kim Robert Liso, . 。特別感謝Jan Vincent教授，也很感謝Karl Vincent Hioseth教授和Tore Kvande教授為文章寫的評論。(2005Liso等人著)。根據(jù)這些情況,估計今后建筑物的可靠性還會降低。盡管如此，假設(shè)一幢建筑有內(nèi)置安全結(jié)構(gòu)。從調(diào)查的結(jié)果表明這些方面應(yīng)該是以后建筑物設(shè)計建造的發(fā)展趨勢的典型代表。不過，也是具有可信度的。因此，%的建筑有較高的利用比。在95%的被調(diào)查的建筑物中，%的建筑物在設(shè)計雪荷載時也增大了其標(biāo)準(zhǔn)值。 在調(diào)查的建筑物中，90%的建筑的荷載設(shè)計與現(xiàn)行的荷載規(guī)范相比都是較低的。減少建筑物設(shè)計風(fēng)荷載，在多高層建筑中是不允許的。在較早的規(guī)范中，不管是什么建筑。在被調(diào)查的建筑物中，風(fēng)荷載與建筑物的寬度、長度都沒有太大的聯(lián)系。 風(fēng)荷載規(guī)范方面變化還不像雪荷載規(guī)范那樣有了很大的差別，但是風(fēng)荷載規(guī)范所產(chǎn)生的改變也是需要進(jìn)行研究調(diào)查。在一座7幢建筑的屋頂中傾斜度大于15度。在對大部分關(guān)于積雪負(fù)荷設(shè)計建筑的調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)對積雪負(fù)荷設(shè)計的變化已經(jīng)成為一項主要的要求。 正如所選建筑物的資料所示，在兩個不同行政區(qū)域的兩座建筑讓人體驗到減少積雪負(fù)荷的設(shè)計。、。在這里, a意思是最初的建筑物，而b是指，之后增加的建筑(或延長建筑年限的建筑)。設(shè)計雪荷載和選定建筑的風(fēng)荷載的更改 表3列出了當(dāng)前要求下那些被選擇的建筑在特定范圍內(nèi)其典型的雪荷載，以及速度特性的風(fēng)壓力。 選中的建筑物缺乏重要文件肯定會影響調(diào)查結(jié)果，接著計算必須根據(jù)自己的假設(shè)和估算，這可能不同于構(gòu)造的(提高的資料可供結(jié)構(gòu)計算)。如果能提供文件資料，這種建筑物是肯定要進(jìn)行廣泛的調(diào)查研究。因此早期結(jié)構(gòu)上有內(nèi)置的建筑結(jié)構(gòu)是不公開的而且也是不允許被調(diào)查研究的。實質(zhì)上，建筑物都列入輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的調(diào)查之列，因為預(yù)計這些類型的大廈是最為脆弱的。 正如表中的估算所所呈現(xiàn)出的，選定的建筑物大多是中型跨度建筑。建筑物的外部尺寸包括寬度、長度、高度和屋頂斜坡。經(jīng)過這些分析，結(jié)構(gòu)的利用比已經(jīng)與新的計算規(guī)范相一致，同時要加強利用比。工程文件研究以及現(xiàn)場研究 經(jīng)對建筑物在建造的時候使用的計算模型、荷載、荷載影響力、解決方案的調(diào)查研究。而問題是如何獲得這些必要的文件。選中的建筑物 基于以上的調(diào)查評估，從所有建筑物中挑選20座建筑物，說明了建筑物所在的地區(qū)，建筑物的類型和建筑所在地方的參考風(fēng)速度及常遇的雪荷載。構(gòu)造方法預(yù)制結(jié)構(gòu)現(xiàn)在仍然在使用中，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算也不一定按照設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，許多結(jié)構(gòu)都是按照挪威實際的雪荷載來設(shè)計的。因此，在挪威西北部的北方海岸區(qū)域，風(fēng)荷載設(shè)計中大多比別的區(qū)域都是較大的。至于風(fēng)荷載，不同安全等級的建筑也稍微是不同的。因此，建設(shè)工程的時間可能會告訴我們建筑物的安全水平。因此，重要的是要知道在清理積雪期間，建筑物是否可以承受不平衡的荷載。當(dāng)結(jié)構(gòu)在清理積雪的時候，那就是前面所講的結(jié)構(gòu)所承受的荷載大于清理前的情形。 另一個選擇的標(biāo)準(zhǔn)是建筑物跨度的大小，一幢建筑物若是跨度很大，那它往往容易倒塌。因此，輕型結(jié)構(gòu)相對于重型結(jié)構(gòu)來說，前者更適用于積雪量超過負(fù)荷而設(shè)計的結(jié)構(gòu)，而后者則比較困難。如果當(dāng)雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值時，那么承受荷載的能力要隨著雪荷載增大而增加相同的百分比。在現(xiàn)行的規(guī)范下，對于易產(chǎn)生嚴(yán)重后果的公共建筑則有更強硬的強制性。選擇標(biāo)準(zhǔn)及方法使用范圍 在人多的時候發(fā)生建筑塌頂?shù)暮蠊热松俚臅r候要嚴(yán)重的多,因此在公共建筑，如體育館，若是發(fā)生類似的事件，后果是非常嚴(yán)重的。換句話說，目的是為建筑物能達(dá)到一個相對的可靠度要求而制定了一個比較統(tǒng)一的安全等級要求，即使建筑物在不同的區(qū)域建造,但如果有些結(jié)構(gòu)處于不同的可靠度等級，那么就具有不同的安全水平。 規(guī)范的廣泛修訂已經(jīng)相當(dāng)大的增加了規(guī)范的詳細(xì)程度。風(fēng)壓（kPa）建筑高度風(fēng)速 m/s屋頂參考高度地形標(biāo)高基礎(chǔ)標(biāo)高圖2 風(fēng)壓曲線表圖2 在這個規(guī)范的修正方法中，挪威標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范1999（NS 3490）則為環(huán)境的負(fù)荷規(guī)定一個50年的重現(xiàn)周期。在規(guī)范里成為速度風(fēng)壓，也有五個關(guān)于地形粗糙程度的定義。由風(fēng)的參考速度來定義方位(在22 m/s和31 m/s之間變化)。同時，在NS3052中，也介紹了部分傳遞系數(shù)。風(fēng)荷載則是由四種曲線把各區(qū)域分為A,B,C,D四種，在圖2中可以看到。完全暴露于風(fēng)壓作用下的建筑面積，建設(shè)的主管當(dāng)局可以批準(zhǔn)增加這些風(fēng)壓荷載的大小。屋頂上的雪荷載與屋頂?shù)男螤钣嘘P(guān)，但是其荷載標(biāo)準(zhǔn)值大小卻以簡單的方法來計算。表1 主要由雪載引起的塌陷事故建筑物建筑類型地區(qū)建設(shè)時間塌陷/破壞時間Stongelandet Skole游泳中心特羅姆瑟19712000Bardufoss Samfunnshus活動大廳特羅姆瑟19652000Lenkngen Skole學(xué)校特羅姆瑟19702000Malselv活動大廳特羅姆瑟－2000Storoll Skole學(xué)校Nordland19902000Tromso Tennishall體育中心特羅姆瑟－2000Lekenashallen體育中心Alcershus1978/19961999Lofothallen體育中心Nordland－1999Aukra工業(yè)用房Romsdal－1996Asker Tennishall體育中心Alcershus－1994Drammen學(xué)校Buscerad－1994Harstad工業(yè)用房特羅姆瑟－1988Birkeneshallen體育中心Aust Agder－1987Svelvik Kresseri工業(yè)用房Vestfold－1987Epolehallen軍事設(shè)施特羅姆瑟19821983Tromset工業(yè)用房特羅姆瑟－1975房屋建筑設(shè)計規(guī)范關(guān)于雪荷載和風(fēng)荷載效應(yīng)的荷載規(guī)范。調(diào)查把重心集中在評估建筑物的主要負(fù)荷支承結(jié)構(gòu),或者更小的范圍甚至可以僅是副載重支承結(jié)構(gòu)。特別需要注意的是那些無遮掩，完全暴露在風(fēng)荷載或者雪荷載作用下的建筑物。本次調(diào)查分析包括設(shè)計文件，20座曾經(jīng)經(jīng)歷過五次較大雪載作用的，五次強風(fēng)荷載作用的，至今仍然存在的建筑物。圖1 Bardufoss社區(qū)活動中心（允許再版）建設(shè)管理局，奧斯陸，挪威圖1主要目標(biāo)和定界線 調(diào)查的主要目標(biāo)是獲得關(guān)于雪荷載或/和風(fēng)荷載的作用下，以及在現(xiàn)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)約束下，挪威現(xiàn)有建筑抵抗塌陷的可靠性研究調(diào)查。在Bardufoss社區(qū)活動中心的意外事件中，屋頂塌陷甚至造成三人死亡,這是所有這類性質(zhì)的意外事件中最嚴(yán)重的（圖1）。因此，在將來這些建筑物的可靠性將會降低。當(dāng)評估一個國家的規(guī)劃具有哪些可能結(jié)果的時候，建筑物的大部分的數(shù)據(jù)依照現(xiàn)行的房屋建筑規(guī)范來評估，那么可靠性是很低的。由于存在雪荷載或風(fēng)荷載，所以需要調(diào)查在哪些范圍內(nèi)的現(xiàn)有的建筑物會與現(xiàn)有的規(guī)范要求或者抵抗倒塌的安全度有關(guān)。 Jan Siem 。結(jié)構(gòu)設(shè)計總體研究思路如下： （1）荷載計算，得到板所受荷載 （2）梁、柱、板尺寸估算 （3）梁、柱線剛度計算 （4）梁柱所受荷載計算 （5）分層法計算梁柱在豎向荷載作用下的內(nèi)力 （6）框架在水平力作用下的內(nèi)力（水平地震作用力、風(fēng)荷載等） （7）荷載組合再進(jìn)行截面配筋設(shè)計計算以及板截面計算 （8）豎向荷載傳遞，進(jìn)行柱下基礎(chǔ)計算設(shè)計 （9）PKPM建模進(jìn)行電算驗算 （10）施工圖出圖經(jīng)過本次高級寫字樓框架結(jié)構(gòu)設(shè)計以后，預(yù)期研究成果有： （1）建筑方案符合國家各規(guī)范要求 （2）結(jié)構(gòu)手算方案與電算方案相差不大 （3）結(jié)構(gòu)施工圖的出圖最大限度的符合施工的要求 （4）掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個設(shè)計流程，要求，完善具備獨立設(shè)計的能力 開題報告、文獻(xiàn)綜述、外文翻譯 確定設(shè)計方案、完成建筑部分設(shè)計任務(wù) 結(jié)構(gòu)計算，施工圖設(shè)計，完成結(jié)構(gòu)部分設(shè)計任務(wù) 提交初稿 定稿，提交畢業(yè)設(shè)計全部材料 畢業(yè)設(shè)計答辯 3787；宿舍建筑設(shè)計規(guī)范JGJ 36－87；；；　GB500032001；　JGJ9494；　GB500112001；（上、下）；結(jié)構(gòu)力學(xué)教材；土力學(xué)與地基基礎(chǔ)教材；