抗风设计学习教案

1、会计学1抗风设计抗风设计(shj)第一页，共40页。第1页/共39页第二页，共40页。第2页/共39页第三页，共40页。 顺风向:平均风(静力)和阵风脉动(midng)风(动力)横风向横风向(fngxing):(fngxing):动力动力 扭转：对称结构，一般可以忽略。扭转：对称结构，一般可以忽略。细长柔性结构细长柔性结构, ,横风向可能产生很大的动力横风向可能产生很大的动力(dngl)(dngl)效应效应. . 达文波特发现，在一定时间间隔内，各位置上风速的平均值 几乎是不变的，但是随着高度的增加而增大这就是平均风，其周期大约在10min以上，远离一般结构的自振周期，因此对结构的作用是静力的

2、。 脉动风是平均风基础上的脉动，其周期与结构物的自振周期较为接近，因此对结构的作用是动力的。第二节第二节 风荷载计算风荷载计算第3页/共39页第四页，共40页。一、顺风(shnfng)力（平均风力+风振力） 第4页/共39页第五页，共40页。1、基本、基本(jbn)风压风压第5页/共39页第六页，共40页。第6页/共39页第七页，共40页。第7页/共39页第八页，共40页。2、风压高度、风压高度(god)变化系数变化系数第8页/共39页第九页，共40页。第9页/共39页第十页，共40页。建筑结构(jigu)荷载规范（GB50009-2011）表7.3.1列出38项不同类型的建筑物和各类结构(j

3、igu)的体型系数，当建筑物与表中列出的体型类同时可参考应用。 房屋和构筑物与表中的体型类同时，可按表规定取用； 房屋和构筑物与表中的体型类不同时，可参考有关资料采用； 房屋和构筑物与表中的体型类不同且无参考资料可借鉴时，宜由风洞试验确定； 对重要且体型复杂的房屋和构筑物，应由风洞试验确定。高层建筑(o cn jin zh)混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）对建筑结构荷载规范（GB50009-2011）表7.3.1的简化和整理，给出了12种体型的风载体型系数（附录B）。 第10页/共39页第十一页，共40页。第11页/共39页第十二页，共40页。1、矩形截面、矩形截面2 2、L L形截面

4、形截面3、槽形截面、槽形截面 4 4、正多边形平面、圆形平面、正多边形平面、圆形平面第12页/共39页第十三页，共40页。5 5、扇形平面、扇形平面 6 6、棱形平面、棱形平面 7 7、十字形平面、十字形平面 8 8、井字形平面、井字形平面 第13页/共39页第十四页，共40页。9 9、X X形平面形平面 1010、艹形平面、艹形平面 1111、六角形平面、六角形平面 1212、Y Y形平面形平面 第14页/共39页第十五页，共40页。第15页/共39页第十六页，共40页。 高高 层层建建 筑筑 在在风风 荷荷 载载作作 用用 下下 将将 产产生生 振振 动动， 过过 大大的的 振振 动动加加

5、 速速 度度 将将使使 在在 高高楼楼 内内 居居住住的的人人们们感感觉觉不不舒舒服服，甚甚至至不不能能忍忍受受，两两者者的的关关系系如如下下表表。 舒舒适适度度与与风风振振加加速速度度的的关关系系 不不舒舒适适的的程程度度 建建筑筑物物的的加加速速度度 无无感感觉觉 0 0. .0 00 05 5g g 有有 感感 0 0. .0 00 05 5g g0 0. .0 01 15 5g g 扰扰 人人 0 0. .0 01 15 5g g0 0. .0 05 5g g 十十分分扰扰人人 0 0. .0 05 5g g0 0. .1 15 5g g 不不能能忍忍受受 0 0. .1 15 5g

6、g 注注：g g为为重重力力加加速速度度。 第16页/共39页第十七页，共40页。第17页/共39页第十八页，共40页。第18页/共39页第十九页，共40页。二、横风向(fngxing)风振 按2012规范8.5.1条，“对于横风向(fngxing)风振作用效应明显的高层建筑以及细长圆形截面构筑物，宜考虑横风向(fngxing)风振的影响。”由于判断是否需要考虑横风向(fngxing)风振的影响比较复杂，涉及建筑的高度、高宽比、结构自振频率及阻尼比等因素，因此条文说明中给出“建筑物高度超过150m或高宽比大于5的高层建筑可出现较为明显的横风向(fngxing)效应”这一条件。第19页/共39页

7、第二十页，共40页。第20页/共39页第二十一页，共40页。三、扭转(nizhun)风振第21页/共39页第二十二页，共40页。适用范围第22页/共39页第二十三页，共40页。四、荷载(hzi)组合第23页/共39页第二十四页，共40页。 随着房屋高度增加，在强风作用下，高楼(高层钢结构)所产生的振动，使人不舒适，所以高楼的抗风设计(shj)，不仅要满足强度、变形和倾覆稳定方面的要求，而且还要使高楼在顺风向振动、横风向振动和扭转振动控制在不使居住者产生不适感的容许限度内。 研究表明：人体感觉器官不能觉察所在位置的绝对位移和速度，只能感受到它们的相对变化。 线性加速度是由人内耳中的耳石察觉到的，

8、局部加速度则是耳内的半规官感觉的。 所以，加速度（线性加速度和角加速度）是衡量人体对高楼风振感受的最好尺度。风振不适感的控制风振不适感的控制(kngzh)第24页/共39页第二十五页，共40页。第25页/共39页第二十六页，共40页。第26页/共39页第二十七页，共40页。第27页/共39页第二十八页，共40页。二、风洞是什么？ 所谓风洞，是指在一个(y )按一定要求设计的管道系统内，使用动力装置驱动一股可控制的气流，根据运动的相对性与相似性原理进行各种气动力试验的装置。一、风洞试验的优点1、能比较准确地控制试验条件，如气流的速度、压力、温度(wnd)等；2、试验在室内进行，受气候条件和时间的

9、影响小，模型和试验仪器的安装、操作、使用比较方便；3、试验项目和内容多种多样，试验结果的准确度比较高；4、试验比较安全，而且效率高、成本低。第28页/共39页第二十九页，共40页。第29页/共39页第三十页，共40页。第30页/共39页第三十一页，共40页。第31页/共39页第三十二页，共40页。三、风洞的分类1.按流动方式分：闭口回流式风洞和开口直流式风洞2.按风速大小划分：低速风洞、高速风洞、高超声速风洞3.按风洞试验段的构造划分：封闭式风洞、敞开式风洞4.按风洞的功能划分：航空(hngkng)风洞、建筑风洞、环境风洞、汽车风洞四、风洞(fn dn)模型几何相似；大气边界层的相似；动力相似

10、（雷诺数相似）；五、风洞试验室同济大学、北京大学、湖南大学、汕头大学、中南大学、北京交通大学、长安大学等高校有不同类型(lixng)的风洞实验室。第32页/共39页第三十三页，共40页。第33页/共39页第三十四页，共40页。香港青马香港青马(qn m)大桥全桥气动弹性模型风洞试验大桥全桥气动弹性模型风洞试验第34页/共39页第三十五页，共40页。第35页/共39页第三十六页，共40页。第36页/共39页第三十七页，共40页。（3）模型制作。一般来讲，模型制作可以委托风洞实验室人员来完成；不过有一些基本要求还是应该做到心里有数。比如，模型的缩尺、测压点的多少等。模型的 缩尺一般与风洞的试验段大

11、小有关，太大了会影响风洞的阻塞度，太小了布测点比较困难；测压点的布置也比较有学问，通常在风压变化比较剧烈的区域要布置得比 较密一些。此外，还要注意在实际结构的周围有没有比较显著的建筑物或山丘等，如果有也要模拟出来，因为它们对会直接影响到结构表面的风场。 （4）实验方案的确定(qudng)。包括试验风速、风向、时间等。这些可以与实验人员一起讨论完成。最主要的是不要丢项，否则等实验作完了再去补测就很困难了。 （5）实验数据的处理。这是一项技术性很强的工作，一般实验机构完成。他们会给你提供一份试验报告，包括具体的风压系数分布和设计建议等。不过要强调的一 点是，在进行具体的抗风设计时，千万不要完全依赖实验结果，要有选择的参考。第37页/共39页第三十八页，共40页。Thank You for Your Attention第38页/共39页第三十九页，共40页。NoImage内容(nirng)总结会计学。当气压场随高度不变时，风速随高度增大的规律