JB/T 4710规定高度和高径比适用范围的原因是什么?

标准适用于高度H大于10m，且高度H与平均直径D之比大于5的裙座自支承钢制塔式容器。上述规定考虑了以下原因。

塔器属于高耸结构，它承受的载荷除压力、温度载荷外，还有风载荷、地震载荷与重量载荷等。在压力较低时(包括内压和外压)，风载荷或地震载荷就成为塔器安全运行的主要载荷。而这些侧向载荷在塔壳和裙座壳截面中产生的应力是弯曲应力(这里对整个塔截面而言)。一般来说，在相同的风载荷与地震载荷条件下，塔器的高度越高，高度与直径比越大，壳体的弯曲应力也越大;低矮或高度与直径之比较小的塔器，壳体中的弯曲应力不会太大，因为前者力臂较小，后者壳体的抗弯截面系数增大很快。所以低矮塔器壁厚大多数取决于压力载荷或最小壁厚。为了减小设计工作量，将这部分塔器排除在外，从安全角度讲不会出现太大的问题。至于裙座，仍应按常压容器规定计算其风载荷与地震载荷。

上述情况是从静力计算角度出发，说明限制的可行性。由于风载荷和地震载荷都是动力计算，塔器壳体的承载能力不仅与自身的几何尺寸有关，且与自身的动力特性相关联，计算塔器的自振特性(自振周期)时，规定塔器为底端固定的悬臂梁，其振动形式为剪切振动或弯曲振动，也可为剪、弯联合振动。各种塔器究竟属于何种形式的振动主要取决于它的H/D比值。根据经验，当H/D≤4时，以剪切振动为主，4<H/D≤10时为剪、弯联合振动; H/D>10时以弯曲振动为主。排除H/D<5的剪切为主的振动，同时忽略5≤H/D≤10的剪切分量的影响，设计塔器时仅考虑弯曲振动。其结果使自振周期和地震计算得以简化，使地震计算时仅采用振型分解反应谱法计算其各截面的弯矩即可满足要求，略去了基底剪力法。至于5≤H/D≤10范围内忽略剪切分量的影响，必然会造成一定的误差，经过分析可以得知，剪切变形会使梁的刚度降低，因而自振周期增大。从地震反应谱来看，自振周期增大，地震影响系数减小。也就是说，由于忽略剪切变形的影响，使自振周期变小，地震影响系数增大，因而计算出来的地震载荷与地震弯矩较之剪切变形时大，设计上趋于保守，工程上还是可行的。

综上所述，通过大量验算和震灾实地调查，工程中这种规定和简化是合理可行的。