第四章風(fēng)荷載(完整版)
【正文】 海面和海島 、 海岸 、 湖岸及沙漠地區(qū) B類(lèi) —田野 、 鄉(xiāng)村 、 叢林 、 丘陵 、 房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū) C類(lèi) —有密集建筑群的城市市區(qū) D類(lèi) —有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū) ? 地面粗糙度類(lèi)別 粗糙度指數(shù) ? 梯度風(fēng)高度 HG 風(fēng)壓高度變化系數(shù) ?z A類(lèi) 300m (z/10) B類(lèi) 350m (z/10) C類(lèi) 400m (z/10) D類(lèi) 450m (z/10) ? 風(fēng)壓高度變化系數(shù) ?z (z)=任意高度處的風(fēng)壓 wa(z)/基本風(fēng)壓 w0 ~ 根據(jù)離地面或海平面高度 、 地面粗糙度類(lèi)別由 GB50009—2020表 。 風(fēng)洞試驗(yàn)得到結(jié)構(gòu)的平均壓力、波動(dòng)壓力、體型系數(shù) 。第四章 風(fēng)荷載 內(nèi)容提要 第一節(jié) 風(fēng)的有關(guān)知識(shí) 第二節(jié) 風(fēng)壓 第三節(jié) 結(jié)構(gòu)抗風(fēng)計(jì)算的幾個(gè)重要概念 第四節(jié) 順風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng) 第五節(jié) 橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng) 第一節(jié) 風(fēng)的有關(guān)知識(shí) ? 赤道和低緯度地區(qū)：受熱量較多，氣溫高，空氣密度小、氣壓小 ,且大氣因加熱膨脹， 由表面向高空上升 ? 極地和高緯度地區(qū)：受熱量較少，氣溫低，空氣密度大、 氣壓大 ，且大氣因冷卻收縮由 高空向地表上升 一、風(fēng)的形成 空氣從氣壓大的地方向氣壓小的地方流動(dòng)而形成 ? 地表上存在氣壓差或壓力梯度 北極 赤道 大氣熱力學(xué)環(huán)流模型 二 、 兩類(lèi)性質(zhì)的大風(fēng) 臺(tái)風(fēng) ? 弱的熱帶氣旋性渦旋 ? 輻合氣流將大量暖濕空氣帶到渦旋內(nèi)部 ? 形成 暖心 （ 渦旋內(nèi)部空氣密度減小 ， 下部海面氣壓下降 ） ? 低渦增強(qiáng) ? 輻合加強(qiáng) ? 。 ? 風(fēng)洞試驗(yàn) 在風(fēng)洞中建筑物能實(shí)現(xiàn)大氣邊界層范圍內(nèi)風(fēng)的平均風(fēng)剖面、紊流和自然流動(dòng)，即要求能模擬風(fēng)速隨高度的變化 大氣 紊流縱向分量 建筑物長(zhǎng)度尺寸具有相同的相似常數(shù) ? 建筑物的風(fēng)洞尺寸：寬 2?4m、高 2?3m，長(zhǎng) 5?30m 模擬風(fēng)剖面 要求模型與原形的環(huán)境風(fēng)速梯度、紊流強(qiáng)度和紊流頻譜在幾何上和運(yùn)動(dòng)上都相似 ? 風(fēng)洞試驗(yàn)：委托風(fēng)工程專家和專門(mén)的實(shí)驗(yàn)人員 費(fèi)用較高（國(guó)外應(yīng)用較普遍、國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少） ? 風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ头诸?lèi) （ 1）剛性壓力模型 主要量測(cè)建筑物表面的風(fēng)壓力（吸力） 建筑模型材料：采用有機(jī)玻璃 建筑模型比例：約 1： 300?1： 500 建筑模型本身、周?chē)Y(jié)構(gòu)模型以及地形都應(yīng)與實(shí)物幾何相似，與風(fēng)流動(dòng)有明顯關(guān)系的特征（建筑外形、突出部分等）都應(yīng)正確模擬。 ?《 規(guī)范 》 GB50009規(guī)定：對(duì)封閉式建筑物的內(nèi)表面壓力系數(shù)，按外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取 風(fēng)壓高度變化系數(shù) ?z ? 地面的粗糙度 、 溫度垂直梯度 ?在大氣邊界層內(nèi) ， 風(fēng)速隨離地面高度而增大 ?當(dāng)氣壓場(chǎng)隨高度不變時(shí) ， 風(fēng)速隨高度增大的規(guī)律 ， 主要取決于地面粗糙度和溫度垂直梯度 ? 通常認(rèn)為在離地面高度為 300m ? 500m時(shí) ， 風(fēng)速不再受地面粗糙度的影響 ， 達(dá)到 “ 梯度風(fēng)速 ” ， 該高度稱為 梯度風(fēng)高度 HG 地面粗糙度等級(jí)低的地區(qū) ， 其梯度高度比等級(jí)高的地區(qū)為低 。 k =（ C類(lèi)） 。 面積 F ? 橫向風(fēng)振的產(chǎn)生 (圓截面柱體結(jié)構(gòu) ) 沿上風(fēng)面 AB速度逐漸增大（ v ?）， B點(diǎn)壓力達(dá)到最小值 。 22 dLdDs SSSS ++=三、結(jié)構(gòu)總效應(yīng) ? 考慮順風(fēng)向動(dòng)力作用效應(yīng)（ 脈動(dòng)效應(yīng) ）與橫風(fēng)向動(dòng)力作用效應(yīng)（ 風(fēng)振效應(yīng) ）的最大值不一定在同一時(shí)刻發(fā)生 ? 采用 平方和開(kāi)方 近似估算總的風(fēng)動(dòng)力效應(yīng) 結(jié)構(gòu)總風(fēng)效應(yīng) →
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