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中美规范关于风荷载计算的差异与转换方法
一、中美规范中各自采用的时距和重现期，见表 1。
中、美规范中采用的时距和重现期 表 1
规 范 测风速高度 时 距 重现期
中国GB50009-2001 10m 10分钟 50年
美国 MBMA、UBC 10m 变时距 50年
二、美国规范中最大里程风速f与相应时距
美国UBC（MBMA）规范中提供的风力资料为开阔地形上离地10m的最大里程风速。
记录时距为水平长度1英里的某一体积空气通过风速计所需的时间。由此可得到：
f
t/3600
（1）
其中t的单位为s，f的单位为mph。
由式（1）可建立不同最大里程风速值与其时距的对应关系，见表 2。
不同最大里程风速值与其时距的对应关系 表 2
时 距 (s) 30 35 40 45 50 55 60 65 70
最大里程风速mph 120 103 90 80 72 64 60 55 51
三、美国最大里程风速f与中国的基本风速0在t时间内所取的平均风速与一小时内所取
的平均风速的关系为：
)/ln(/)(4.01/03600zztct
（2）
其中：f为时距t秒内的平均风速；3600为一小时内的平均风速；z为高度；z 0为地
面粗糙长度；β为与地面粗糙长度z 0相关的系数；c(t)为由时距决定的系数，其取值见表 3。
由时距t决定的系数c(t) 表 3
t 1 10 20 30 50 100 200 300 600 1000 3600
c(t) 3.00 2.32 2.00 1.73 1.35 1.02 0.70 0.54 0.36 0.16 0.00
对于B类地形，离地10m高度处，将z = 10m，z 0 0.05m代入式（2），可得：
)(1849.01/3600tct
（3）
中国的基本风速的记录时距为600s，从表 3查得c(t) = 0.36，代入式（3）得：
067,1/36000
（4）
对于美国规范，将不同的时距对应的c(t) 代入式（3），求出3600/t值，然后除以1.067，
即可得最大里程风速与中国基本风速的比值，见表 4。
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最大里程风速与中国基本风速的比值0/f 表 4
t(s) 30 35 40 45 50 55 60 65 70
0/f
1.24 1.22 1.20 1.19 1.17 1.16 1.15 1.15 1.15
四、中国基本风压 0w 与美国风速usaf 间的转换关系
由中国基本风压与风速的基本关系式：
1600/200vw
得 0040wv （m/s） 或 05.89w （mph） （5）
中国基本风压 0w 与美国风速usaf间的关系为：
00)5.89()/(wvvff
usa
（mph）
（6）
美国基本风压 usaw 与风速的关系为：
2
04788.000256.0usafusavw
（kN/m2）
（7）
综合表 2、表 4和式（6）、式（7）可得表 5。
中国基本风压0w与美国基本风压usaw及风速usaf间的对应关系 表 5
中国风压
0
w
(kN/m2)
0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75
美国风速
usa
f
(mph)
70 70 70 72 76 80 83 87 91 94
美国与中国风压比
0/wwusa
2.00 1.72 1.50 1.41 1.42 1.43 1.43 1.43 1.45 1.45
中国风压
0
w
(kN/m2)
0.80 0.85 0.9 0.95 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50
美国风速
usa
f
(mph)
98 101 104 108 111 117 122 128 133 138
美国与中国风压比
0/wwusa
1.47 1.47 1.49 1.50 1.51 1.52 1.52 1.54 1.55 1.56
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例如：已知中国风压0w= 0.60 kN/m2，求美国风速usaf=？。
解： 由式（5）005.89wv （mph） 得中国风速：
3.6960.05.890v
（mph）
由式（1）ft/3600 （s） 得中国风速时距：
523.69/36000t
（s）
由表 4可知 mphf100时，中美风速比不超过1.20，故得美国风速时距：
432.1/522.1/0tt
usa
（s）
由表 4查得中美风速比约为1.195
由式（6） 00)5.89()/(wvvffusa 得：
836.0)5.89()195.1(
usa
f
（mph）
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风力等级表
风力
等级
海面浪高 (m) 海面和渔船征象 陆上地面物征象 相当风速
（m/s）
一般 最高 范围 中数
0 - - 平静 静烟直上 0.0～0.2 0
1 0.1 0.1 有微波 烟能表示风向，树叶略有摇动 0.3～1.5 1
2 0.2 0.3 有小波纹，渔船摇动 人面感觉有风，树叶有微响，旗子开始飘动，高的草和庄稼开始摇动 1.6～3.3 2
3 0.6 1.0 有小浪，渔船渐觉簸动 树叶及小枝摇动不息，旗子展开，高的草和庄稼摇动不息 3.4～5.4 4
4 1.0 1.5 浪顶有些白色泡沫，渔船满帆时，可使船身倾于一侧 能吹起地面灰尘和纸张，树枝摇动，高的草和庄稼波浪起伏 5.5～7.9 7
5 2.0 2.5 浪顶白色泡沫较多，渔船收去帆之一部 树叶及小枝摇摆，内陆的水面有小波，高的草和庄稼波浪起伏明显 8.0～10.7 9
6 3.0 4.0 白色泡沫开始被风吹离浪顶，渔船缩帆大部分 大树枝摇动，电线呼呼有声，撑伞困难，高的草和庄稼不时倾伏于地 10.8～13.8 12
7 4.0 5.5 白色泡沫离开浪顶，被吹成条纹状 全树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不便 13.9～17.1 16
8 5.5 7.5 白色泡沫被吹成明显的条纹状 折毁小树枝，人迎风前行感觉阻力甚力 17.2～20.7 19
9 7.0 10.0 被风吹起的浪花使水平能见度减小，机帆船航行困难 草房遭受破坏，房瓦被掀起，大树枝可折断 20.8～24.4 23
10 9.0 12.5 被风吹起的浪花使水平能见度明显减小，机帆船航行颇危险 树木可被吹倒，一般建筑物遭破坏 24.5～28.4 26
11 11.5 16.0 被风吹起的浪花使水平能见度明显减小，机帆船遇之极危险 大树可被吹例，一般建筑物遭严重破坏 28.5～32.6 31
12 14.0 - 海浪滔天 陆上少见，其摧毁力极大 >32.6 >31
