我給出數學上對於未知數慣用符號X,是以《建築物耐風設計規範及解說》來取得設計風力,將有別於計算流體動力分析和風洞試驗,其實X是清華大學電機工程系一個女博士生的名字縮寫。根據GB50153 2008附錄A的規定,其結構載重組合的風力採用的分項係數是1﹒4,也就是完全相同於活載重的分項係數。根據ASCE7 2010的規定可知,其結構載重組合的風力採用的分項係數是1﹒0,不同於以往ASCE7採用的分項係數是1﹒3。美國ASCE7認為設計地震力是偶發荷載,但即便是到ASCE7 2010為止,仍未將設計風力視為同地震力是偶發荷載。
臺灣的設計地震力採用的是回歸期475年,在建築物有效使用期間50年內的超越概率是10%,但臺北101大樓採用的是回歸期950年,在建築物有效使用期間50年內的超越概率是5%,算是使用比較多的鋼材在提高鋼結構大樓的結構安全。相對地,其設計風力W是採數值計算及風洞試驗,也就是直接給出最大發生概率下的預期設計風力。也就是說,結構載重組合的設計地震力E和設計風力W,其在工程規範下的分項係數都是給出1﹒0,並就特殊結構給出不同於此的設計荷載。也就是說,設計地震力E和設計風力W無分項係數,而是根據不同的偶發荷載要求,給出最大發生概率下的預期荷載作為結構設計標準。
為什麼我不用舊符號W,卻要另外使用新符號X?眾所周知,設計地震力E源自靜載重D和活載重L,也就是將活載重L等值轉換為靜載重D的質量後,根據水平地表加速度反應譜或垂直地表加速度反應譜,來產生水平設計地震力Eh和垂直設計地震力Ev。在此前提下,設計地震力E是完全正確無誤的數值,但是設計風力W除以計算流體動力分析CFD外,就是得採《建築物耐風設計規範及解說》第5章風洞試驗來求取。以《建築物耐風設計規範及解說》獲得的數據並不精確,有必要求取我提出的X相關參數給出精確的設計風力,但其數值仍然有別於計算流體動力分析和風洞試驗。
我認為,在結構載重組合的設計風力W,並無異於設計地震力E是屬於偶發荷載,然而在結構載重的觀念上是給出預期的最大可能荷載,而不是對於不確定的荷載以分項係數予以放大至被認為夠大。臺灣的設計風力採用的是回歸期50年,此乃是由於並非每年都會碰到強烈地震的發生,但是幾乎每年都有遭遇到強烈颱風的可能,所以設計風力採用的回歸期要較設計地震力的週期要短。所謂的「超越概率」百分比的意義,並不是指一定會發生的概率有這麼高,而是在此超越概率標準下的結構載重被認為,其工程設計失敗的概率低到大概不會真的發生,從而能夠對於結構設計的成本做到最經濟的控制。在學術研究上,地震和風力的學者,其實是兩批人馬。
臺灣的設計地震力採用的是回歸期475年,在建築物有效使用期間50年內的超越概率是10%,但臺北101大樓採用的是回歸期950年,在建築物有效使用期間50年內的超越概率是5%,算是使用比較多的鋼材在提高鋼結構大樓的結構安全。相對地,其設計風力W是採數值計算及風洞試驗,也就是直接給出最大發生概率下的預期設計風力。也就是說,結構載重組合的設計地震力E和設計風力W,其在工程規範下的分項係數都是給出1﹒0,並就特殊結構給出不同於此的設計荷載。也就是說,設計地震力E和設計風力W無分項係數,而是根據不同的偶發荷載要求,給出最大發生概率下的預期荷載作為結構設計標準。
為什麼我不用舊符號W,卻要另外使用新符號X?眾所周知,設計地震力E源自靜載重D和活載重L,也就是將活載重L等值轉換為靜載重D的質量後,根據水平地表加速度反應譜或垂直地表加速度反應譜,來產生水平設計地震力Eh和垂直設計地震力Ev。在此前提下,設計地震力E是完全正確無誤的數值,但是設計風力W除以計算流體動力分析CFD外,就是得採《建築物耐風設計規範及解說》第5章風洞試驗來求取。以《建築物耐風設計規範及解說》獲得的數據並不精確,有必要求取我提出的X相關參數給出精確的設計風力,但其數值仍然有別於計算流體動力分析和風洞試驗。
我認為,在結構載重組合的設計風力W,並無異於設計地震力E是屬於偶發荷載,然而在結構載重的觀念上是給出預期的最大可能荷載,而不是對於不確定的荷載以分項係數予以放大至被認為夠大。臺灣的設計風力採用的是回歸期50年,此乃是由於並非每年都會碰到強烈地震的發生,但是幾乎每年都有遭遇到強烈颱風的可能,所以設計風力採用的回歸期要較設計地震力的週期要短。所謂的「超越概率」百分比的意義,並不是指一定會發生的概率有這麼高,而是在此超越概率標準下的結構載重被認為,其工程設計失敗的概率低到大概不會真的發生,從而能夠對於結構設計的成本做到最經濟的控制。在學術研究上,地震和風力的學者,其實是兩批人馬。