《荷载与结构设计方法》第4章 风荷载.ppt

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1、第4章风荷载风的基本知识风压顺风向结构风效应横风向结构风效应扭转风振风荷载组合工况风的基本知识第4章风荷载风压，水平力风振，包括顺风向风振和横风向风振风对建筑物的影响：风的形成两类性质的风风力等级2风压-基本风速第4章风荷载空旷平坦地面距离地面10m高取10min平均风速作为一个样本取1年内的最大样本作为年最大风速取50年或100年内最大的年最大风速，作为基本风速对风荷载比较敏感的高层建筑，基本风压按100年重现期的风压值采用（>60m）标准条件：3风压-基本风速第4章风荷载思考：时距越大，平均风越大还是越小？Why?风荷载影响因素——时距4风压-基本风速第4章

2、风荷载随高度增加而增大，地面越粗糙，加速度越慢风荷载影响因素——高度、地面粗糙度5风压-基本风速第4章风荷载A：近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区B：田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀疏的乡镇C：有密集建筑群的城市市区D：有密集建筑群且房屋较高的城市市区地面粗糙度四中分类：6风压-基本风速第4章风荷载重现期越长，风速越大，风压也越大哈尔滨：10年—0.35，50年—0.55，100年—0.70风荷载影响因素——重现期7风压-基本风速第4章风荷载时距越大，风速越小高度越大，风速越大（梯度风高度范围内）地面越粗糙，风速越小重现期越长，风速越大风荷载影响因素总结：8

3、风压-风速与风压的关系第4章风荷载理想状态：9风压-风速与风压的关系第4章风荷载10风压-基本风压的采用第4章风荷载按新版《高规》的规定，超过60m的高层建筑，在计算风荷载作用下构件的承载力时，风压值取基本风压的1.1倍；在计算风荷载作用下结构或构件的变形时，风压值仍取基本风压。11风压-山区基本风压第4章风荷载山峰和山坡，顶部B处的修正系数：山间盆地、谷地等闭塞地形，取η＝0.75~0.85；对于与风向一致的谷口、山口，取η＝1.20~1.50。12风压-远海海面和海岛风压第4章风荷载距海岸距离（km）＜4040~6060~100修正系数η1.01.0~1.1

4、1.1~1.2海面上的摩擦力比陆地小，风速大海陆温差，空气对流，增大了海边的风速思考：海面风大还是陆地风大？13风压-风压高度变化系数第4章风荷载梯度风高度：风速从地面到高空，逐渐增大，直至某一高度趋于稳定，这个高度即为梯度风高度。风压高度变化系数：任一高度、任一地貌条件下的风压与基本风压的比值，表4-8。新规范提高了C、D两类地面粗糙度（大城市市区）的梯度风高度，why?14风压-风荷载体型系数：风压分布规律第4章风荷载结构物多带棱角→会形成旋涡→风压分布不均迎风面由于气流正面受阻产生风压力侧风面和背风面由于旋涡作用引起风吸力迎风面中部大，侧风面和背风面的角部

5、大15风压-风荷载体型系数：风压分布规律第4章风荷载有旋涡的地方可能会产生负压立面图：迎风面停滞点风压最大，上下均减小平面图：两侧旋涡不同时脱落会引起横向振动16风压-风荷载体型系数：风压分布规律第4章风荷载坡度小,负压；30°,≈0；>45°,正压17风压-风荷载体型系数：定义及确定方法第4章风荷载理论分析：达不到实测：浪费时间和财力，且只能在已建的结构物中进行风洞试验：选测点→实测风压/理想风压→加权平均→风荷载体型系数定义：建筑物实际风压与理想风压的比值确定方法：18风压-风荷载体型系数：定义及确定方法第4章风荷载选测点，测建筑物表面上顺风向的静风压力，再

6、除以建筑物前方来流风压，即得该点的风压力系数。各测点系数取加权（类似于柱的从属面积）平均值，得到风荷载体型系数。风洞试验：19风压-风荷载体型系数：风洞简介第4章风荷载哈尔滨工业大学风浪联合实验室海洋平台风浪试验人工降雨20风压-风荷载体型系数：风洞简介第4章风荷载同济大学汽车风洞实验室风洞实验室外观东方明珠塔21风压-风荷载体型系数：风洞简介第4章风荷载同济大学汽车风洞实验室22风压-风荷载体型系数：风洞简介第4章风荷载同济大学汽车风洞实验室23风压-风荷载体型系数：风灾第4章风荷载塔克马海峡大桥853m开车体会开船的感觉19m/s，共振好莱坞拍电影24风压-

7、风荷载体型系数：风灾第4章风荷载塔克马海峡大桥新桥25风压-风荷载体型系数：风灾第4章风荷载塔克马海峡大桥新桥26风压-风荷载体型系数：取值第4章风荷载圆形：0.8一般的矩形：1.3正多边形：V形、Y形、弧形等：1.4《荷载规范》7.3.1条0.80.8-0.527风压-群体风压体型系数第4章风荷载美国硅谷28风压-群体风压体型系数第4章风荷载中国上海29风压-群体风压体型系数第4章风荷载当L/B≥7.5时，增大系数取1.0（不考虑）当L/B≤3.5时，顺风向增大系数及当L/B≤2.5时横风向增大系数按表4-9取值同经验表格4-9相比，新规范中的建筑群体相互干扰

8、系数规定略显模糊，且数值