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文档简介

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 1 1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 F Beaufort 于l805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 2020 3 17 11 可编辑 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 T T Fujita 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高层建筑顶部水平位移与结构高之比 H
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