《风工程》模拟考试题题

1、风工程模拟考试题题1 .填空题（20分，每空2分）1 .风速是指（单位时间内）内空气在（水平方向上）上移动的距离。2 .大气环流由热力环流圈、中纬度环流圈和极地环流圈组成，即（三圈环流）。3 .湍流强度是描述风速随时间和空间变化的程度，反映脉动风速的相对强度，定义为（脉动风速均方根值）与平均风速之比。4 .湍流强度e是描述风速随时间和空间变化的程度，反映（脉动风速）的（相对强度）。5 .瞬时风速包括脉动风和（ 平均风）。测风塔测得某 D类地貌12米高处风速为$2 15m/s,则换算成平均风速应该是（14.2m/s ）6 .在长期的气象观察中发现，大于该值的极大风速并不是经常出现，而需间隔一定的

2、时期后再出现，这个间隔时期，称为（ 重现期）。我国荷载规范重现期取（50年）。2 .正误判断题，正确的划 V,错误的划X （20分，每小题4分）1 .湍流强度与离地高度和地表面粗糙度有关，随高度增加而减小，随地表面粗糙长度增加而增加。（V ）2 .湍流功率谱密度就是湍流脉动动能在频率上的分布密度。（V ）3 .按规定的地貌、高度、时距等量测的风速称为基本风速。（X ）4 .负数是指的风荷载方向是背离建筑表面的，就是 压力。（X ）5 .傅立叶变换是以时间为自变量的信号和以频率为自变量的频谱函数之间的一种变换 关系。（，）3 .计算题（40分，每小题20分）1 .根据某城市20年间年最大平均风

3、速统计数 据计算 得到年最大风速 平均值_1 201 1 20V 一 Vi 21.05m/s,标准差 v J （Vi v）22.69。试分别按 50 年和 10020i 1.19i 1年重现期确定该地区所对应的基本风压（空气密度1.25kg/m3）。解：由题意得：1基本风压 0 V02最大设计风速（基本风速）V0v保证系数-0.5772 ln( In P)一1保证率P 1 N,1(1) .当 N=50 年时：P 1 0.9850.6-6 0.5772 ln( ln0.98) 2.5923V0 21.05 2.5923 2.69 28.023m/s120 - 1.25 28.0232 490.8

4、1Pa 2,1(2) .当 N=100 年时：P 1 0.99 1006 0.5772 ln( ln0.99) 3.1367V0 21.05 3.1367 2.69 29.488m/s1 cc201.25 29.4882 543.45Pa22 . 一个空心边长为10m的正方形截面钢筋混凝土高耸结构，高60m（见图1）。所处地貌为B类地形，基本风压为 0.4kN/m2。试分3段计算该结构的静力风荷载分布和总的静 风载。（迎风面和背风面体型系数分别为0.8和-0.5 ）0 20 2图1混凝土高耸结构示意图解：因为迎风面和背风面面积相同，所以结构的总风载体型系数为:风压高度系数由公式:得:2210z

5、z 3.12Zg101.3slssw2 0.162 0.161020z13.121.248z23.12z33.12每段的平均风荷载由公式:得:Z1350101035010350w(z)s(Z)Z1 W00.160.16401060102 0.162 0.161.5591.774s(z) z(Z)Wo1.31.2480.40.649Z2s(Z)Z2 W01.31.5590.40.811Z3s(Z)Z3亚01.31.7740.40.922而静力风荷载等于平均风荷载乘以有效面积，所以有:FxwFx1Z10.6492010129.8KNFx2Z20.8112010162.2KNFx3Z30.92220

6、10184.4KN所以总的静荷载为:Fx2Fx3129.8162.2184.4 476.4KN年份1989199019911992199319941995199619971998风速(m/s)15.022.715.314.012.317.018.316.319.014.0四.应用题（20分） 求基本风速（设计风速）解:10-1x 一1010为 16.39(m/s)(xi 16.39)-21-2 3.02(m/s)P 1 1/N 1 1/50 0.98、60.5772 ln( In 0.98) 2.59Vd x x 1639 259 302 2421m/s V0 (设计风速)(基本风速)西南科技

7、大学研究生试题单（B卷）1 .填空题（20分，每空2分）1 .当等高面上的等压线是直线的情况下，如果气压梯度力与科里奥利力平衡，则空气 将沿着等高面上的等压线方向作（等速直线运动）运动，这时形成的风称为（ 地转风 ）。2 .风吹过地面时，由于地面上各种粗糙元的作用，会对风的运动产生摩擦阻力，使风的能量减小并导致风速减小。这一层受到地球表面摩擦影响的大气层称为（大气边界层 ）。3 .湍流强度是描述风速随时间和空间变化的程度，反映脉动风速的相对强度，定义为（脉动风速均方根值）与平均风速之比。4 .风产生的根本原因是太阳对地球大气的（加热不均匀性），导致大气中热力与动力现象的时空不均匀性，使相同高度

8、上两点之间产生（压差），从而迫使空气流动形成风。5 .瞬时风速包括脉动风和（ 平均风）。测风塔测得某 D类地貌12米高处风速为i2 15m/s,则换算成平均风速应该是（14.2m/s ）6 .在长期的气象观察中发现，大于该值的极大风速并不是经常出现，而需间隔一定的时期后再出现，这个间隔时期，称为（ 重现期）。我国荷载规范重现期取（50年）。2 .正误判断题，正确的划 V,错误的划X （20分，每小题4分）1 .在建筑物风洞试验中要满足的主要相似参数是雷诺数、弗劳德数和和斯特劳哈尔数。（V ）2 .达文波特给出的是离地10米高处的纵向湍流功率谱，没有反映大气运动中湍流功率谱随高度的变化，并且假设

9、了湍流积分尺度为常数。（V ）3 .桥梁主梁断面的空气动力系数主要与断面的形状以及雷诺数有关而与风向无关。（x ）4 .我国规范中不采用脉动系数来表示脉动风压根方差与平均风压的关系随高度的变 化。（X ）5 .傅立叶变换是以时间为自变量的信号和以频率为自变量的频谱函数之间的一种变换 关系。（，）3 .计算题（40分，每小题20分）1 .根据某城市20年间年最大 平均风 速统计数 据计算 得到年最大风速 平均值1 20一、v 一vi 21.05m/s,标准差20 i 120119i20（vi v）22.69。试分别按50年和1001年重现期确定该地区所对应的基本风压（空气密度_31.25kg /

10、m )。解：由题意得:基本风压0V。最大设计风速（基本风速）V0v保证系数 0,5772 ln( In P)保证率P 1(1).当N=50年时:1 10,9850 0,5772 ln(In 0,98) 2.5923(2).当N=100年时:VV21,05 2.5923 2.69 28.023m/s1 1.25 28.0232 490.81Pa 21 0.99 1006 0,5772 ln( In 0.99) 3.136721,05 3.1367 2.69 29.488m/s1 , C CC 2Ci-1.25 29.4882 543.45Pa22 . 一个空心边长为10m的正方形截面钢筋混凝土高

11、耸结构，高60m（见图1）。所处地貌为B类地形，基本风压为 0.4kN/m2。试分3段计算该结构的静力风荷载分布和总的静风载。（迎风面和背风面体型系数分别为0.8和-0.5 ）0 20 2图i混凝土高耸结构示意图解：因为迎风面和背风面面积相同，所以结构的总风载体型系数为:swsl1.3风压高度系数由公式:210 z 3.12Zg10得:z13.12102 0.16202 0.16z23.12z33.12350101.248100.16402 0.161.55935010100.16602 0.16350101.774每段的平均风荷载由公式:得:Z1s(Z)Z2s(Z)s(Z)w(z)Z1 W0

12、Z2 W0s(Z)z(Z)w1.31.31.31.2481.5591.7740.40.40.40.6490.8110.922而静力风荷载等于平均风荷载乘以有效面积，所以有:Fxw zxFx1Zi0.6492010129.8KNFx2Z20.8112010162.2KNFx3Z30.9222010184.4KN所以总的静荷载为:FFx1Fx2Fx3129.8162.2184.4 476.4KN6m,框架结构轴线尺寸如图，建筑位于市郊区（B类地四.应用题（20分）某4层房屋采用现浇框架结构，柱距解:基本风压为：风载体型系数为:20 0.4KN /ms 0.80.51.3风压高度系数按公式:210Z 3.12 ZG计算，得:5.110.215.320.4风振系数，房屋高度未超过