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文档简介

1、土木工程结构抗风设计,吴 瑾 陈少林,课程内容,风工程基本知识 风的特性 结构上的静力风 结构上的脉动风 结构抗风设计 结构的风振响应(高层、屋盖、桥梁） 结构风振控制,第一章 绪论,11 土木工程结构风灾 国内外统计资料表明，在所有自然灾害中，风灾造成的损失为各种灾害之首。例如1999年，全球发土严重自然灾害共造成800亿美元的经济损失，其中，在被保险的损失中， 飓风造成的损失占70,2003年08月03日雷暴雨中突如其来的旋风，把上海大剧院的屋顶掀去了一大块,广告牌轰然倒地,加油站屋盖破坏,体台场主看台屋盖覆面结构损坏,塔科马悬索桥的扭转振动,1.2 风的特性,风可以有定的倾角，它相对于水

2、平般可在+10到-10内变化。 不同的季节和时日，可以有不同的风向 随机性 风与结构的耦合,实测风速时程曲线,风强度的表示方法,1)蒲福风速表 英国人蒲福(FBeaufort)于 l 805年拟定了风级，根据风对地面(或海面)物体影响程度而定出的，称为蒲氏风级。 自0至17共分18个等级 台风热带气旋最大平均风力12级或以上,2)福基达龙卷风风力等级表 龙卷风范围小而时间短的强烈旋风，切向速度达100m/s。 美国芝加哥大学福基达(TTFujita)教授曾于1970年提出龙卷风按最大风速划分为7个等级. 规范中未考虑,风速风压关系,对工程结构设计计算来说，风力作用的大小直接以风压来表示,1.3

3、 风对结构物的作用,一、风作用的类型 (1)顺风向力由与风向一致的风力作用 (2)横风向力结构物背后的旋涡引起结构物的横风向(与风向垂直)力 (3)风力扭矩由横风向力、顺风向力引起,二、风作用效应,1)使结构物或结构构件受到过大的风力或不稳定； (2)使结构物或结构构件产生过大的挠度或变形，引起外墙、 外装修材料的损坏； (3)由反复的风振动作用，引起结构或结构构件的疲劳损坏； (4)气动弹性的不稳定，致使结构物在风运动中产生加剧的气动力； (5)由于过大的动态运动，使建筑物的居住者或有关人员产生不舒适感,三、效应分析方法,顺风向平均风静力计算 顺风向脉动风随机振动理论计算 横风向周期性风按确定性荷载进行动力计算,四、抗风设计要求,强度设计要求 刚度设计要求 舒适度设计要求 局部构件的合理设计外墙、玻璃、女儿墙等 疲劳设计要求高周疲劳,表1-1 高层建筑顶

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