JB/T4710-2005和UBC-1997应用对比说明

时间：2024-07-28

彭艳玲张建明范德厚张涛

(大庆石化工程有限公司)

彭艳玲*张建明范德厚张涛

(大庆石化工程有限公司)

对合作项目中使用的美国UBC-1997标准和中国JB/T4710-2005标准中风载荷和地震载荷中的相关参数进行了简要对比，指出应用中应注意的问题。

塔器 JB/T4710-2005 UBC-1997 风载荷地震载荷

随着我国石油化工项目的不断建设，国内外工程公司在工程建设领域的合作也逐渐增多。对国内而言引进设备需满足中国标准规范要求，同样海外建设项目一般都必须满足所在国建设法规的最低要求。但国内外使用的标准规范不同，这就给设计者带来了诸多不便。在石油化工塔器设计计算中，我国使用的是JB/T 4710-2005，国外一直沿用美国UBC-1997。虽然两者设计思路基本一致，但所使用参数的意义不同，如何对这两种标准中的参数进行对比转换或合理选用参数，就显得特别重要。

1 风载荷计算中用到的参数对比

1.1基本风压和基本风速

在风载荷计算中，基本风压和基本风速是最重要的两个参数，关于它们的转换问题，可参考文献[1]。

1.2地面粗糙度类别

风载荷计算中还要用到地面粗糙度类别这一重要参数。按JB/T4710-2005，地面粗糙度类别分为A、B、C、D 4类。但按UBC-1997，地面粗糙度类别分为B、C、D 3类，其中B为城市地貌，C为一般地貌，D为沿海地貌，其顺序正好与JB/T 4710-2005相反。因此，在实际计算中，可保守地用UBC-1997的B类代用JB/T 4710-2005的C、D类；用UBC-1997的C类代用JB/T 4710-2005的B、C类；用UBC-1997的D类代用JB/T 4710-2005的A、B类。

1.3风压高度变化系数fi

按JB/T 4710-2005标准表8-3，地面粗糙度类别为A类时，fi在1.17～2.64之间；地面粗糙度类别为B类时，fi在1.00～2.38之间；地面粗糙度类别为C类时，fi在0.74～2.03之间；地面粗糙度类别为D类时，fi在0.62～1.61之间。

按UBC-1997标准表16-G，地面粗糙度类别为D类时，fi在1.39～2.34之间；地面粗糙度类别为C类时，fi在1.06～2.19之间；地面粗糙度类别为B类时，fi在0.62～1.80之间。

从两标准的数据范围看，变化趋势是一致的，这也证明了1.2节的转换规则是正确的。

2 地震载荷计算中用到的参数对比

在地震载荷中，主要用到场地土类别、地震区域划分及设防烈度等主要参数。

2.1场地土类别

场地的土层软硬程度和覆盖层厚度,对判定场地土类型具有决定性的作用,从而导致建构筑物对同一地震烈度下的地震响应有较大差别。按GB 50011-2010[2]规范中4.1.4 确定的规则计算覆盖层厚度可变化, 而UBC1997 则考虑相对固定的覆盖层厚30.48m。根据土层的剪切波速划分的岩土类型如图1所示。

可以看出,UBC-1997 和国标规范中对岩土分类的区别不大,仅是具体数值的差别,两种规范最终的定义分类有局部相互交叉现象。

图1 根据剪切波速划分的岩土类型

GB 50011对场地土类别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类，分别对应坚硬、中硬、中弱、软弱4类。UBC-1997分为SA、SB、SC、SD、SE类(SF另作表述)，分别对应硬质岩石、岩石、软质岩石、硬土、软土5类。

中国规范的Ⅰ类场地大致相当于美国规范的SA,SB类场地；Ⅱ类场地大致相当于美国规范的SC,SD类场地；Ⅲ类场地大致相当于美国规范的SD,SE类场地；Ⅳ类场地大致相当于美国规范的SE类场地。

2.2抗震设防烈度

现在国际上通常采用里氏地震级作为一种量度，里氏地震级共有十二级，国际上通常采用麦卡里(Mercalli)烈度表衡量地震烈度，也分为十二度。但是我国对麦卡里烈度表进行了修正。地震烈度又有基本烈度和设防烈度之分。基本烈度是指在一定期限内，一个地区可能遭遇到的最大烈度；而设防烈度是作为一个地区抗震设防依据的烈度，它是由国家主管部门审定的。

将GB 50011规范3.2.2条和UBC-1997表16-I给出的抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对应关系列于表1。

表1 抗震设防烈度、分区和设计基本地震加速度值的对应关系

可以看出，抗震设防烈度6 度无对应的UBC 分区,抗震设防烈度7度大致与1区对应，抗震设防烈度8度与2B和3区对应，抗震设防烈度9度与4区相对应。

另外，UBC-1997规范中也列出了国内主要城市在其标准规范中的抗震分区(表2)。从表2中的对比可以看出，表1列出的对应关系不完全一致，但是大致的强弱趋势还是一致的[3]。

表2 UBC-1997认为中国城市的抗震分区及对比