JB/T4710-2005和UBC-1997應用對比說明

彭艷玲 張建明 范德厚 張 濤

(大慶石化工程有限公司)

JB/T4710-2005和UBC-1997應用對比說明

彭艷玲*張建明 范德厚 張 濤

(大慶石化工程有限公司)

對合作項目中使用的美國UBC-1997標準和中國JB/T4710-2005標準中風載荷和地震載荷中的相關參數進行了簡要對比，指出應用中應注意的問題。

塔器 JB/T4710-2005 UBC-1997 風載荷 地震載荷

隨著我國石油化工項目的不斷建設，國內外工程公司在工程建設領域的合作也逐漸增多。對國內而言引進設備需滿足中國標準規范要求，同樣海外建設項目一般都必須滿足所在國建設法規的最低要求。但國內外使用的標準規范不同，這就給設計者帶來了諸多不便。在石油化工塔器設計計算中，我國使用的是JB/T 4710-2005，國外一直沿用美國UBC-1997。雖然兩者設計思路基本一致，但所使用參數的意義不同，如何對這兩種標準中的參數進行對比轉換或合理選用參數，就顯得特別重要。

1 風載荷計算中用到的參數對比

1.1基本風壓和基本風速

在風載荷計算中，基本風壓和基本風速是最重要的兩個參數，關于它們的轉換問題，可參考文獻[1]。

1.2地面粗糙度類別

風載荷計算中還要用到地面粗糙度類別這一重要參數。按JB/T4710-2005，地面粗糙度類別分為A、B、C、D 4類。但按UBC-1997，地面粗糙度類別分為B、C、D 3類，其中B為城市地貌，C為一般地貌，D為沿海地貌，其順序正好與JB/T 4710-2005相反。因此，在實際計算中，可保守地用UBC-1997的B類代用JB/T 4710-2005的C、D類；用UBC-1997的C類代用JB/T 4710-2005的B、C類；用UBC-1997的D類代用JB/T 4710-2005的A、B類。

1.3風壓高度變化系數fi

按JB/T 4710-2005標準表8-3，地面粗糙度類別為A類時，fi在1.17～2.64之間；地面粗糙度類別為B類時，fi在1.00～2.38之間；地面粗糙度類別為C類時，fi在0.74～2.03之間；地面粗糙度類別為D類時，fi在0.62～1.61之間。

按UBC-1997標準表16-G，地面粗糙度類別為D類時，fi在1.39～2.34之間；地面粗糙度類別為C類時，fi在1.06～2.19之間；地面粗糙度類別為B類時，fi在0.62～1.80之間。

從兩標準的數據范圍看，變化趨勢是一致的，這也證明了1.2節的轉換規則是正確的。

2 地震載荷計算中用到的參數對比

在地震載荷中，主要用到場地土類別、地震區域劃分及設防烈度等主要參數。

2.1場地土類別

場地的土層軟硬程度和覆蓋層厚度,對判定場地土類型具有決定性的作用,從而導致建構筑物對同一地震烈度下的地震響應有較大差別。按GB 50011-2010[2]規范中4.1.4 確定的規則計算覆蓋層厚度可變化, 而UBC1997 則考慮相對固定的覆蓋層厚30.48m。根據土層的剪切波速劃分的巖土類型如圖1所示。

可以看出,UBC-1997 和國標規范中對巖土分類的區別不大,僅是具體數值的差別,兩種規范最終的定義分類有局部相互交叉現象。

圖1 根據剪切波速劃分的巖土類型

GB 50011對場地土類別分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類，分別對應堅硬、中硬、中弱、軟弱4類。UBC-1997分為SA、SB、SC、SD、SE類(SF另作表述)，分別對應硬質巖石、巖石、軟質巖石、硬土、軟土5類。

中國規范的Ⅰ類場地大致相當于美國規范的SA,SB類場地；Ⅱ類場地大致相當于美國規范的SC,SD類場地；Ⅲ類場地大致相當于美國規范的SD,SE類場地；Ⅳ類場地大致相當于美國規范的SE類場地。

2.2抗震設防烈度

現在國際上通常采用里氏地震級作為一種量度，里氏地震級共有十二級，國際上通常采用麥卡里(Mercalli)烈度表衡量地震烈度，也分為十二度。但是我國對麥卡里烈度表進行了修正。地震烈度又有基本烈度和設防烈度之分。基本烈度是指在一定期限內，一個地區可能遭遇到的最大烈度；而設防烈度是作為一個地區抗震設防依據的烈度，它是由國家主管部門審定的。

將GB 50011規范3.2.2條和UBC-1997表16-I給出的抗震設防烈度與設計基本地震加速度值的對應關系列于表1。

表1 抗震設防烈度、分區和設計基本地震加速度值的對應關系

可以看出，抗震設防烈度6 度無對應的UBC 分區,抗震設防烈度7度大致與1區對應，抗震設防烈度8度與2B和3區對應，抗震設防烈度9度與4區相對應。

另外，UBC-1997規范中也列出了國內主要城市在其標準規范中的抗震分區(表2)。從表2中的對比可以看出，表1列出的對應關系不完全一致，但是大致的強弱趨勢還是一致的[3]。

表2 UBC-1997認為中國城市的抗震分區及對比

3 結論

3.1對比了兩種標準之間的大體差異，其中的數據對比僅用作初步、概念性的判斷，在投標階段或者初步設計階段作為宏觀的估算依據，不可直接應用于施工圖設計中。

3.2UBC-1997荷載考慮因素比JB/T 4710-2005細致一些，計算思路基本一致。鑒于國際上普遍應用UBC-1997，建議我國規范GB 50011和JB/T 4710再版時，充分考慮完善抗震設防烈度的細致劃分。

3.3施工圖設計階段可以利用相關專業程序進行細致的設計計算，實際項目中建議按保守的參數類別對照使用。

[1] 趙思珍，張迎愷.國內JB/T 4710-2005和美國UBC-97標準中基本風參數的轉換[J].石油化工設備技術,2010,31(2):20～22.

[2] GB 50011-2010,建筑抗震設計規范[S].北京：中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，2010.

[3] 徐松波，徐永倫.美國UBC規范之地震荷載介紹對比[J].石油化工設備技術,2009,30(5):7～10.

*彭艷玲，女，1983年4月生，工程師。黑龍江省大慶市，163714。

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