如果您无法下载资料,请参考说明:
1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币
2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费
3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开
会计学两类性质的大风根据风的形成,将自然界常见的风分为:热带(rèdài)气旋、台风、飓风、季风和龙卷风等。我国在进行建筑物、构筑物设计中主要考虑台风和季风。1.台风台风主要是有太阳辐射在海洋表面所产生的大量热能转化为动能(风能和海浪能)而产生。2.季风冬季夏季我国风气候总况我国东南沿海台风影响大,内陆季风影响大。我国总的气候情况为:台湾、海南为大风压;东南沿海为次大风压;东北、西北、华北为次大风压;青藏高原为较大风压;长江(chánɡjiānɡ)、黄河中下游为小风压;云贵高原、四川盆地为最小风压。风级人们根据风对地面物体的影响程度来确定风的等级,共分13级。风速越大,分级越大。见表3-1。3.2风压基本风压基本风压:在标准条件下确定的风压称为基本风压。通常有五个条件来规定:1.标准高度(gāodù)规定我国《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定:以10m高为标准高度(gāodù)。桥梁设计规范规定:以20m高为标准高度(gāodù)。2.标准地貌的规定按照空旷平坦地面3.平均风的时距平均风速是一定时间间隔内风的平均速度。时距大平均风速小,时距小平均风速大。我国《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定:基本风速的时距为10min;桥梁设计规范规定:基本风速的时距为1-3s。4.最大风速的样本时间样本时间对风速的影响比较(bǐjiào)大,影响我国建筑结构设计的台风和季风每年季节性的重复,我国规定最大风速的样本时间为一年。5.基本风速的重现期它是若干年内的最大风速,大于该值风速的时间间隔,称为重现期。我国建筑结构设计时重现期为50年;桥梁结构设计为100年。非标准条件下风速(fēnɡsù)或风压的换算1.非标准高度的换算2.非标准地貌的换算(huànsuàn)图3-4为典型不同地貌下风速随高度的变化图表3-4各种地貌条件下风速变化指数,梯度风高度HT的参考值。3.风压高度变化系数概念:把任意粗糙度任意高度处的风压wa(z)与标准粗糙度下标准高度处的基本风压wo之比称为风压高度变化系数μz(z)。我国《建筑结构荷载规范》考虑设计使用的方便,综合用风压高度变化系数来考虑不同高度、不同地貌(dìmào)的影响。根据地貌(dìmào)类别(A、B、C、D类见P55)和高度按表3-5采用。/4.不同时距的换算根据统计得出不同时距与10min时距风速(fēnɡsù)的平均比值见表3-6。3.3结构抗风计算的几个(jǐɡè)重要概念2.风效应有风力产生的结构位移、速度、加速度统称为结构的风效应。顺风(shùnfēng)向平均风和脉动风根据实测资料可得到顺向风速的时程曲线,见图3-6。包括两种成分即长周期成分(称为平均风、稳定风)和短周期成分(脉动风、阵风)。1.平均风:周期大于结构的自振周期,动力作用小,可将其视为等效静力侧向荷载。2.脉动风:周期接近结构的自振周期,动力作用大,设计时考虑其动力效应。横风向风振横风向风具有不稳定的空气动力特性,会产生很大的动力效应,引起结构横向运动。由于结构截面(jiémiàn)形式和雷诺数的不同,漩涡的形成也不同,结构的受力也不同。1.雷诺数(Re)是空气流动中,流体质点的惯性力和粘性力之比称为雷诺数。2.漩涡脱落(tuōluò)频率(fs)当空气流经结构物时,在结构物一定位置形成涡流,以一定的周期脱落(tuōluò)。公式如下:试验表明:气流脱落(tuōluò)频率或斯托哈罗数与气流的雷诺数有关。3.工程意义(1)当漩涡(xuánwō)脱落处于亚临界范围时,虽然有可能发生横风向共振,但风速小,作用不严重,设计时采用构造方法加以处理;(2)当漩涡(xuánwō)脱落处于超临界范围时,不会发生横风向共振,设计时不需作横风的专门处理;(3)当漩涡(xuánwō)脱落处于跨临界范围时,fs与结构的自振频率接近时,结构会发生剧烈的横风向共振。因此设计横向风验算应成为结构抗风设计特别注意的问题。3.4顺风(shùnfēng)向风效应2.风荷载高度变化系数(见P55表3-5)3.顺风平均风效应由于平均风周期大于结构物的周期,动力影响(yǐngxiǎng)小,一般可以视为等效的侧向静荷载。顺风向脉动风效应脉动风周期接近结构物自振周期,产生(chǎnshēng)动力效应大,按随机振动理论进行计算。基本思路:建立运动方程求解风振设计位移求得惯性力(脉动风效应)。1.运动方程2.脉动风作用(zuòyòng)下结构位移用振型分解法求解运动方程,由于结构的阻尼一般较小,各振型的相关性较弱,一般第一振型主要作用(zuòyòng),可解得在脉动风作用(zuòyòng)下,结构