美国土木工程师协会结构工程研究所最近发布了一份建议方案，以替代建筑规范中规定的建筑风设计程序，这是人们期待已久的、朝着“真正的”而非食谱式的风工程迈出的历史性一步。根据SEI的说法，适当实施基于性能的风设计标准，所有结构工程师都可以免费使用，使得建筑能够实现ASCE 7设计荷载标准中规定的风性能目标，并且在许多情况下，具有卓越的性能。

“这是非常重要的，”PCS结构解决方案的高级负责人、ASCE 7标准的风荷载小组委员会主席Don Scott说。ASCE 7标准是建筑和其他结构的最小设计荷载和相关标准。“它允许我们在结构中使用储备能力，”斯科特补充说，他也是一个研究项目的首席研究员，该项目开发了127页的预标准，由查尔斯·潘科基金会(Charles Pankow Foundation)的15万美元资助推动。

创新

该文件的可靠性同行评议小组成员表示，该文件要求对所有采用PB方法设计的结构进行同行评议，这将为结构和建筑围护结构的风力设计提供更大的创新空间。该小组评估了密歇根大学(University of Michigan)的西摩·斯宾塞(Seymour Spence)所做的可靠性研究。它还将导致更有效的使用建筑材料，同时仍然满足公认的安全水平和功能。

斯科特说，ASCE 7风荷载小组委员会的成员多年来一直在讨论PBWD。潘科基金会承诺了一半的资金，并从美国混凝土协会基金会(American Concrete Institute foundation)、美国钢结构协会(American Institute of Steel Construction)、ASCE领导委员会(ASCE Leadership Council)和MKA基金会(MKA foundation)筹集了另一半资金。美国联邦紧急事务管理局提供了额外的财政或实物支持。

“没有潘科基金会的资助，我们就不可能拿出这份文件，”斯科特说。

该预标准是由一个由实践、研究、风洞测试、教育和政府方面的13名专业人士组成的委员会制定的。它由可靠性团队和一般的同行评审团队进行了同行评审。它概述了主要的设计创新，包括风设计的非线性动力分析，主要抗风系统指定元素的有限非弹性，基于系统的性能标准和增强的建筑围护结构设计标准。

解决冲突

该文件还解决了设计师确定的一种需求，即当建筑同时受到风和地震的影响时，可以使用一种方法。执行概要说:“当使用规范程序进行风设计和基于性能的程序进行单个建筑的抗震设计时，预先标准已经被开发出来，以帮助解决性能目标中的冲突。”

为了开发PBWD预标准，Scott和他的团队遵循了广泛使用的ASCE/SEI PB抗震设计标准的模板。斯科特说:“我们很大程度上依赖于抗震设计方面的研究来创造前标准。”

Peter Irwin是RWDI风力工程师公司的高级技术总监和前总裁，也是prestandard的可靠性同行评审团队的成员，他说:“我支持风力的PBD，我曾参与过它在一个老建筑的案例中的应用，该建筑正在根据当前的规范代码进行重新评估。”

Irwin说，旧建筑不能满足现代风规范的简单规范标准，后者要求结构在最终设计风速下保持弹性范围。Irwin补充说，它将不得不被拆除，他也是ASCE/SEI风力委员会的投票成员，自21世纪初以来。

Irwin说，但是PBWD允许对历史结构进行超出弹性范围的分析，就像在抗震设计中一样，并且表明主要结构有足够的结构强度储备，不需要拆除。

PBWD文件介绍了需要进一步研究的设计创新，以建立与应用相关的知识体系，并支持其作为ASCE/SEI标准的接受和批准。因此，预标准采用了保守的设计方法，Scott说。

到目前为止，只有15或20个结构设计使用所需的非线性时程分析风。斯科特补充说，需要有数百个样本才能完全确定该方法的可靠性。

标准

收集完整标准所需的数据需要三年时间，制定标准需要三年时间，预计2025年左右完成。SEI正在准备一份白皮书，讨论开发一个完整标准的研究需要。

与此同时，为了让工程师们熟悉这种方法，Scott将在明年4月5日至8日在圣路易斯举行的ASCE/SEI年度结构大会上发表关于PB风工程进展的演讲。结构杂志也会有文章。

此外，ASCE 7-22风荷载小组委员会将制定并投票建议，将预标准纳入2022年版ASCE 7的评注中。结构工程师Magnusson Klemencic Associates的高级助理、新文件的作者之一Russell Larsen说:“ASCE规则排除了在规范正文中直接引用预标准，但与地震PBD的起源相似，我们可以在ASCE评注中引用该预标准。”他补充道:“这样做是设计师的首选。