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《风工程与结构抗风设计》内容丰富、系统,结合工程实际,反映了作者多年的教学和科研成果,可作为土木工程专业本科及研究生相关课程的教材,也可供房屋设计人员参考。
第1章绪论
1.1 自然界的风
1.1.1风的成因
1.1.2风的类型
1.1.3风力等级
1.1.4风灾害
1.2结构风工程
1.2.1结构风工程的研究内容
1.2.2结构风工程的研究方法
1.2.3结构风工程学科的发展
1.3本书内容及学习方法
思考题
第2章大气边界层风特性
2.1大气边界层
2.2平均风速特性
2.2.1平均风速剖面
2.2.2基本风速
2.2.3非标准条件下的基本风速换算
2.3脉动风速特性
2.3.1湍流强度
2.3.2湍流积分尺度
2.3.3脉动风速功率谱
2.3.4空间相关性
2.4极值风速
思考题
第3章风荷载与钝体绕流
3.1钝体空气动力学基础
3.1.1流体运动描述
3.1.2流体控制方程
3.1.3 Bernoulli方程
3.2钝体绕流现象
3.2.1边界层与流动分离
3.2.2雷诺数效应
3.2.3旋涡脱落频率和斯托罗哈数
3.3结构风荷载
3.3.I平均风荷载
3.3.2脉动风荷载
思考题
第4章结构风振响应分析
4.1概述
4.1.1风致振动的类型
4.1.2风振分析方法
4.2顺风向随机风振响应分析
4.2.1风速谱到风压谱的转换
4.2.2风振响应的频域分析方法
4.2.3背景响应与共振响应
4.3横风向涡激共振响应分析
4.3.1横风向涡激振动类型
4.3.2横风向涡激共振分析方法
4.4驰振与颤振分析
4.4.1驰振
4.4.2颤振
4.5等效静风荷载
4.5.1阵风荷载因子法
4.5.2惯性力法
思考题
第5章结构抗风设计
5.1结构抗风设计基本流程与方法
5.1.1风场基本信息确定
5.1.2主体结构抗风设计
5.1.3围护结构抗风设计
5.2高层建筑抗风设计
5.2.1抗风设计要求
5.2.2静力风效应分析
5.2.3顺风向风振分析
5.2.4横风向风振分析
5.2.5扭转风振分析
……
第6章风洞与风洞试验
第7章计算风工程2100433B
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风灾是自然灾害中影响最大的一种。我国位于太平洋西岸,海岸线绵延18000多千米,是世界上受台风、风暴潮灾害最严重、最频繁的地区之一,每年都有大量的建设工程遭受台风的破坏。在建设工程中,钢结构房屋、塔吊倒塌对建筑撞击破坏,瓦屋面、门窗和幕墙工程、广告牌和市政附属设施、村镇低矮房屋受台风灾害影响最为普遍,也最为严重。为了研究建筑结构风荷载机理和风灾原因分析,本书收集了2017年“天鸽”强台风、2018年“山竹”强台风等建设工程台风破坏案例,并进行了分析总结,提出抗风概念设计及防灾减灾要求,为建设工程的设计、施工、灾后鉴定、定损、修建、重建、政府防灾减灾提供技术支持。
《土木工程结构抗风设计》共分八章,主要内容包括绪论、结构上的静力风、结构上的脉动风、高层建筑结构抗风设计和结构风振控制等。
《土木工程结构抗风设计》可作为高等学校土木工程专业本科教材,也可作为土木工程专业研究生参考教材或工程技术人员参考书。
前言
第一章 绪论
1.1 风的特性
1.1.1 气象特性
1.1.2 风的基本概念
1.1.3 风强度的表示方法
1.1.4 风速风压关系
1.2 土木工程结构风灾
1.2.1 台风灾害
1.2.2 大风及飓风灾害
1.2.3 龙卷风灾害
1.2.4 重要结构物风毁典型事例
1.3 风对结构的作用及设计要求
1.3.1 风对结构的作用
1.3.2 抗风设计的两类极限状态
1.3.3 -抗风设计要求
思考题
第二章 结构上的静力风
2.1 基本风速和基本风压
2.2 结构上的静力风荷载
思考题
第三章 结构上的脉动风荷载
3.1 概述
3.2 随机振动中的几个基本概念
3.2.1 随机过程的概念
3.2.2 随机过程的类型
3.2.3 相关系数和相关函数
3.2.4 谱密度函数
3.3 单自由度线性体系的随机振动
3.4 多自由度线性体系的随机振动
3.5 顺风向风荷载
3.5.1 脉动风的概率分布
3.5.2 脉动风速功率谱函数
3.5.3 脉动风压功率谱函数
3.5.4 紊流度和脉动系数
3.5.5 脉动风的频域空间的相关性
3.5.6 结构顺风向的风振响应
3.5.7 结构横风向的风振响应
3.5.8 风力作用下结构的总响应
3.5.9 风力下空气动力失稳
3.5.1 0横风向弯曲驰振
第四章 高层建筑结构的抗风设计
4.1 高层建筑的动力特性
4.1.1 高层建筑的振型和频率
4.1.2 高层建筑自振周期的经验公式
4.2 高层建筑的顺风向响应
4.2.1 高层建筑的顺风向静力位移计算
4.2.2 高层建筑的顺风向动力响应与风振系数
4.3 高层建筑的横风向响应
4.4 高层建筑的扭转风振响应
4.5 高层建筑风载下的舒适度验算
4.5.1 顺风向最大加速度计算
4.5.2 横风向最大加速度计算
4.5.3 扭转加速度响应的计算
4.5.4 顺风向、横风向和扭转风向最大加速度的向量叠加
4.5.5 人体舒适度限值标准
第五章 高耸结构抗风设计
5.1 高耸结构的自振周期
5.1.1 按无限自由度体系计算自振周期
5.1.2 按有限自由度体系计算自振周期
5.1.3 自振周期的经验公式
5.2 高耸结构顺风向弯曲响应
5.2.1 顺风向平均风作用下的弯曲响应
5.2.2 顺风向脉动风作用下的弯曲响应
5.3 高耸结构的横风向风振响应
5.4 高耸结构安全度、适用度与极限风荷载
5.4.1 高耸结构的抗风控制条件
5.4.2 几种主要结构的抗风控制条件
第六章 大跨屋盖结构抗风设计
6.1 屋盖结构自振周期
6.1.1 解析法
6.1.2 能量法
6.1.3 其他近似方法
6.2 屋盖结构的风振响应
6.2.1 水平风力
6.2.2 竖向风力
6.2.3 水平和竖向风力的总响应
思考题
第七章 桥梁结构抗风设计
7.1 概述
7.2 桥梁结构自振周期
7.2.1 按结构动力学计算
7.2.2 按经验公式计算
7.2.3 桥梁的阻尼
7.3 桥梁顺风向(横桥向)风荷载
7.4 桥梁风致静力失稳
7.4.1 三分力系数
7.4.2 风致静力失稳
7.5 风对桥梁的动力作用
7.5.1 抖振
7.5.2 涡振
7.5.3 颤振
7.5.4 驰振失稳
思考题
第八章 结构风振控制
8.1 概述
8.1.1 结构动态系统
8.1.2 结构振动控制类型
8.1.3 结构风振控制装置设置位置的选择
8.1.4 最优控制理论基础
8.2 主动控制
8.2.1 实时最优振型控制算法
8.2.2 随机最优控制算法
8.3 被动控制
8.3.1 准最优控制算法
8.3.2 传递函数算法
8.4 结构风振控制的计算机模拟
8.4.1 控制力增量△ui(j=1,……,P)的计算
8.4.2 广义脉动风荷载增量△F1的计算
思考题
附录l全国各城市50年一遇的基本风压标准值
附录2风荷载体型系数
参考文献 2100433B