《荷载与结构计算方法》第3讲.ppt

第四章 风荷载 内容提要 一、风的有关知识 二、风压 三、结构抗风计算的几个重要概念 （自学） 四、顺风向结构风效应 五、横风向结构风效应 第一节 风的有关知识 二、两类性质的大风 1、台风 ?赤道海洋面受日照影响，热而湿的水汽上升，形成庞大的水汽柱，热 低压区和稳定的高压区之间将产生空气流动。 ?由平衡产生的相互补充的力使之成螺旋状流动。 ? 形成暖心（旋转的结果使涡旋内部空气密度减小，下部海面气压下降） ? 大量空气从高压区传来，如此循环不止。 台风(typoon) 2、季风(季节性的风) ? 冬季:大陆温度低、气压高；相邻海洋温度比大陆高、气压低 ? 风从大陆吹向海洋 ? 夏季:大陆温度高、气压低；相邻海洋温度比大陆低 、气压高 ? 风从海洋吹向大陆 三、风级（根据风对地面或海洋物体影响程度） 分为 13个等级（0级~12级）（P46，表3-1） 0级 1级 2级 3级 4级 5级 6级 7级 8级 9级 10级 11级12级 静风 软风 轻风 微风 和风 清劲风 强风 疾风 大风 烈风 狂风 暴风飓风 第二节 风 压 2、基本风压w0 ? 按规定的高度、地貌、时距等量测的风速所确定的风压 ? 高度： 10米高为标准高度（桥梁结构规定为20米） ? 地貌（地面粗糙度):空旷平坦地貌 ? 公称风速时距: ?=10min 第四节 顺风向结构风荷载效应计算 PL 截面 风速 B PM PD 流经任意截面物体所产生的力 二、风荷载计算基本公式： 1、平均风下结构的静力风载 wz= ?s ?z(z) w0 ?s：风荷载体型系数 ?z(z)：风压高度变化系数 W0：基本风压 1）风载体型系数（?s） ? 主要与建筑物的体型和尺度有关，也与周围环境和地面粗糙度有关 ? 描述建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律。 ?《规范》GB50009-2001表7.3.1给出了38项不同类型的建筑物和各类结构体型及其体型系数 ? 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。 ？ 当建筑群，尤其是高层建筑群，房屋相互间距较近时，由于旋涡的相互干扰，房屋某些部位的局部风压会显著增大，设计时应予以考虑。 ?《规范》GB50009规定：将单独建筑物的体型系数?s 乘以相互干扰系数(可参考类似条件的试验资料确定；必要时宜通过风洞试验得出)以考虑风力相互干扰的群体效应。 ？ 风力作用在高层建筑表面，其压力分布很不均匀，在角隅、檐口、边棱处和在附属结构的部位（阳台、雨篷等外挑构件），局部风压会超过按表所得的平均风压 ?《规范》GB50009规定：对负压区可根据不同部位分别取体型系数为-1.0 ? -2.2 ？对封闭式建筑物，考虑到建筑物内实际存在的个别孔口和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同的气压。 ?《规范》GB50009规定：对封闭式建筑物的内表面压力系数，按外表面风压的正负情况取-0.2或0.2 2）、风压高度变化系数?z