第三讲：风荷载(6课时)2解读.ppt

荷载与结构设计方法第三讲：风荷载 主讲人：贾玲玲 Email：jll8123@ 3 3 风 是大气层中空气的流动。由于地球表面不同地区的大气层所吸收的太阳能量不同，造成了各地空气温度的差异，产生的气压差驱动空气从气压高的地方向气压低的地方流动，即形成了风 常见的自然灾害风类型： 热带气旋、季风和龙卷风 4 4 1.1 发生在热带海洋上的大气漩涡，是热带低压、热带风暴、 台风和飓风的总称。 1) 概念 随地区不同而异，主要由太阳辐射在洋面所产生的大量热能转变为动能而产生。 5 5 ①热带低压 平均最大风力小于8级 ②热带风暴 平均最大风力 8~9 级 ③强热带风暴 平均最大风力为 10~11 级 ④台风 平均最大风力为 12 级或 12 级以上 风力等级表 8 8 8 8 10 10 2000 年夏“杰拉华”台风的卫星照片 9 9 危害 在海上移动时，会掀起巨浪，引起狂风暴雨，对航行的船只造成严重威胁；登陆时，狂风暴雨给人们的生命财产造成巨大的损失。 益处 给肥沃的土地带来丰沛的雨水，形成适宜的气候。 12 12 1.2 由内陆和海洋空气温差引起的风。在冬季由内陆吹向海洋，夏季由海洋吹向内陆。 含义 形成原因 主要是海陆间热力环流的季节变化。夏季大陆增热比海洋剧烈，产生从大陆指向海洋的水平气压梯度，空气从海洋流向大陆，形成了与高空方向相反气流，构成夏季的季风环流。与之相反，同样的原理，形成冬季的季风环流。 13 13 1.2 ①是大范围地区的盛行风向随季节改变的现象； 季风的三大特点 ②随着风向变换，控制气团的性质也产生转变； ③随着盛行风向的变换，带来明显的天气气候变化。 14 14 1.3 呈漏斗状，移动速度通常超过每小时 300 公里。是一个旋转猛烈的圆形空气柱，上端与雷雨云相接，下端或者悬在半空中，或者直接延伸到地面或水面。 1) 含义 14 14 发生在海上，犹如“龙吸水”，称为“水龙卷”； 出现在陆地上，将卷扬尘土，卷走房屋、树木，称为“陆龙卷”。 一般情况下，风速在50~150m/s，极端情况下，达到300m/s或超过声速。 国外，主要发生在美国，其次是墨西哥英国意大利、澳大利亚、新西兰，日本等。我国主要发生在华南和华东地区，此外，还经常出现在南海的西沙群岛上，范围较小，寿命也相对比较短促。 15 15 1.4 雷爆风：由水蒸气在高空冷凝引起的，瞬时风速一般为54~90km/h，发生时还伴有闪电、雷鸣和阵雨。 热燥风：由于下沉运动使空气运动升高，湿度降低的风，常出现在山脉的背风面。 布拉风：常发生在陡峭斜坡隔开的高地与平地之间。 16 16 1900年，美国加尔维斯顿岛，飓风，6000人遇难 1985年，加拿大、美国，龙卷风，死亡200余人，直接经济损失3亿美元 1991年，中国海南岛，台风，50万人口受灾，32人死亡，直接经济损失6.3亿多元 1992年，美国，弗罗里达，飓风，经济损失300多亿美元 1998年，印度内陆地区，热带风暴，死亡1000多人，直接经济损失4亿美元 2005年，美国新奥尔良，飓风，死亡1200多人，经济损失1000多亿美元 17 17 实例1：1994年8月21日晚，9417号台风在浙江省温州市登陆，最大风力在12级以上，温州沿海受12级以上风力袭击的时间长达10小时，伴有大雨和大潮，受灾人口达1100万人，直接经济损失超过100亿元。 实例2：2001年9月16日，“纳莉”台风在中国台湾北部登陆，风力强劲，台风中心最大风速145km/h, 瞬间达180km/h, 同时带来持续降雨，出现严重积水，台湾岛内交通完全瘫痪。 实例3： 2000 年 8 月第 10 号台风给我国东南沿海各省造成极大损失：福建有 1100 多栋房屋被毁、铁路中断、山体滑坡；浙江省乐清市就毁坏近 700 栋房屋；台湾省经济损失就达新台币 40 多亿元。 台风灾害链 38 38 ①使结构物或结构构件受到过大的风力或不稳定 ②使结构开裂或留下较大的残余变形 ③使结构物或结构构件产生过大的挠度变形 ④引起结构或结构构件的疲劳损坏 ⑤由于过大的振动，建筑物的居住者 主要内容 1，风荷载标准值及相关系数的确定 2，单层房屋上的风荷载计算 3，高层、多层房屋上的风荷载及总风荷载的计算 4，特殊情况下的风荷载计算及本章小结 基本风压w0 以当地空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速v0(m/s)为标准，按w0=v02/1600确定(荷载规范) 按规定的地貌、高度、时距等测量的风速所确定的风压成为基本风压 基本风压的规定条件 1，标准高度的影响 2，标准地貌的影响 3，公称风速的时距（10min） 4，最大风速的样本时间 5，基本风速的重现期