Analysis of Wind Loading Coeffficients of Wind Resistance Design Code

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Details

Project title

Code/計畫編號

NSC96-2221-E019-010

Translated Name/計畫中文名

耐風設計規範風力計算相關係數研究

Project Coordinator/計畫主持人

Jing-Jong Jang

Funding Organization/主管機關

National Science and Technology Council

Co-Investigator(s)/共同執行人

林博雄

Department/Unit

Department of Harbor and River Engineering

Website

https://www.grb.gov.tw/search/planDetail?id=1456248

Year

2007

Start date/計畫起

01-08-2007

Expected Completion/計畫迄

31-07-2008

Bugetid/研究經費

396千元

ResearchField/研究領域

土木水利工程

" 台灣地區位處太平洋颱風盛行的地區，夏秋兩季常受颱風的侵襲，對於建築物造成不小的威脅，因此耐風設計的規範制定與修正之重要性自不待言。台灣位於西太平洋颱風盛行區，每年夏、秋之際常遭強烈颱風侵襲，強勁的風力，加上伴隨而來的大量豪雨，常使房屋結構物遭受嚴重破壞，甚至造成人員重大傷亡。因此，良好的結構物抗風設計對風災的減低或避免相當重要。現行台灣建築技術規則有關風力設計規範的部份，自1974 年?佈後一值都沒有修訂，其中大部份依美國UBC 設計規範而定。直至1996 年，台灣大學蔡益超教授參照美國ANSI 1988 年版與日本建築協會AIJ 1993 年版有關之風力規範規定，修改台灣地區在抗風設計方面的風力規範，並研擬新的建築物風力規範條文與解說草案，以作為台灣地區訂定新的風力規範之遵循依據，內政部建築研究所並於2004 年參考ASCE7-02 完成新版規範草案修訂審查。其中關於風速壓力是以下式計算之： 2 q(Z) 0.0625K(Z)K [IV10 (C)] zt = ，其中q 為風速壓力，係數 0.0625(與空氣密度有關)，K(Z)為地況係數， zt K 為地形係數，I 為用途係數， ( ) 10 V C 為基本設計風速。其中之係數0.0625 是以溫度15oC 及一大氣壓力之乾燥大氣條件。然而，對於位處亞熱帶氣候之臺灣地區，尤其是在颱風侵襲時，其溫度、濕度及大氣壓力等特性都不同於上述假設條件的氣候型態，因此對於係數0.0625 是否適用於台灣地區，本研究將持續之前的研究進一步探討與確認。再者設計風速壓力計算式中K(Z)（地況係數）為風速剖面α和Zg 值的函數，過去因國內無相關本土自然風場資料及相關研究，致現行規範對風速剖面之係數之取捨大致依 ?美、日規範，本計劃將取得本土實際自然風場資料，進一步推求適合本國地理特性之風速剖面。本研究將分三年進行，首先將利用中央氣象局與臺灣大學所屬氣象測站取得台灣各地風的資料、國立中央大學大氣科學系雨滴譜儀提供雨的資料及淡江大學風工程研究中心量測的自然風場監測數據，收集近年來颱風橫掃臺灣北部所測得到大氣資料之可降水量、溫度、高度、濕度、大氣壓力、飽和水汽壓、雨滴粒徑大小及終端速度等及常年風速資料。本計劃在風雨效應方面，仍延續去年研究成果，導入隨高度變化之空氣密度ρ值代入動量方程式，求得水平雨速並採用颱風第一路徑橫掃台北時所量測之實測資料，利用橫掃雨量強度係數求取雨橫掃於結構物之作用力。然後在風速剖面方面，將以不同儀器採樣，分析比對實測數據，迴歸推求相關參考值，最後可計算出颱風之設計風力係數。計畫最後將提供一高樓結構設計風力計算範例，考慮結構物受風雨同時作用，探討臺灣地區颱風時風力特性，以提供未來結構耐風設計分析及規範條文修訂之參考。相信本計畫研究成果將可提高和加強建築結構物抗颱風之安全可靠度。 "

Keyword(s)

設計風力係數
風雨效應
空氣密度
可降水量
風速剖面

DSpace CRIS

Analysis of Wind Loading Coeffficients of Wind Resistance Design Code

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