从荷载和结构的角度评价一个建筑物(2)

　　计算基本风速的保证率是设计时必须考虑到的，设基本风速重现期为T年、则1/T为每年实际风速超过基本风速的概率，因此每年不超过基本风速的概率或保证率P为：

　　P=1-1/T

　　我国建筑设计中的基本风速重现期已由过去30年改为现在的50年。对高层结构、高耸结构及对风荷载比较敏感的结构，重现期应适当提高。根据《高层建筑混凝土结构技术规范》（JGJ3—2002）规定：对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，其基本风压应按100年重现期的风压值采用。所以，对于东方明珠这类的建筑物，风速重现期应设为100年，所以P=0.99。

　　顺风向结构风效应：风压高度变化系数和地面粗糙度指数α和梯度风高度HT有关系。根据《建筑结构荷载规范》（GB5009—2001）将地面粗糙度分为A、B、C、D四类，根据分类情况及地面粗糙度指数α和梯度风高度HT如下所述。东方明珠位于上海市，虽然上海属于东南沿海城市，但东方明珠位于上海的陆家嘴商业区并且周围有许多高层建筑，所以我猜测应该地面粗糙度应属于D类——有密集建筑群且房屋较高的城市市区。因此取αD=0.30，HTC=450m，D类的风压高度变化系数uZ=0.318（z/10）0.60。当已知电视塔所在地的地貌环境和工程结构的基本条件后，可按确定工程机构的基本风压ω0﹑风压高度变化系数uz，风荷载体形系数us和局部风压体形系数us1，风振系数βz和阵风系数βgz，即可计算垂直于建筑表面的顺风向风荷载标准值。

　　计算主要承重结构时，风荷载标准值ωk按如下公式计算：

　　Wk=βzμsμzw0

　　计算围护结构时，风荷载标准值ωk按如下公式计算：

　　ωK=βgzus1uzω0

　　横风向结构风效应：大多数情况下，横风向风力较顺风向风力小得多。然而，对于高层建筑、高耸塔架、烟囱等结构物时，横向风作用引起的结构共振会产生很大的动力效应，甚至对工程设计起着控制作用。计算公式如下：

　　Wk=βzμsμzw0

　　抗震：为了减轻工程结构的地震破坏，降低地震灾害造成的损失，需要进行工程抗震。减轻震害的有效措施包括对新建工程进行抗震设防和对已有工程进行抗震加固。由于地震的发生时间、地点和强度都具有不确定性，目前，为适应这个特点，采用的方法是基于概率含义的地震预测。上海抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速值为0.05g。做到：小震不坏、中震可修、大震不倒。

　　上海市近百年间曾发生过几次有震感的地震，对于上海的建筑物一定要做好工程抗震，尤其像是东方明珠这种建造时间较早，而又中外驰名的建筑，一定要做好抗震加固。

　　冻土：由于上海市为处东南沿海，在东方明珠广播电视塔的建造工程中，应该不涉及冻土问题。

　　小结：由于本人所学知识有限，对于东方明珠广播电视塔的分析可能比较浅显，甚至会有许多地方分析的出发点都不对。但是，通过在对东方明珠塔分析的过程中，我仔细地察看了土木工程荷载与结构设计方法这本书，并且查阅了许多资料。了解了许多中外著名建造者的建造理念、设计方法等。对今后荷载与结构工程设计方法，乃至土木工程专业的学习方法都有了帮助。

　　编辑∕高伟