土木工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計南航學(xué)習(xí)教案

1、土木工程土木工程(tm gngchng)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計 南航南航第一頁，共28頁。第1頁/共28頁第二頁，共28頁。在長期的氣象觀察中發(fā)現(xiàn)，大于該值的極大風(fēng)速并不是經(jīng)常出現(xiàn)，而需間隔一定在長期的氣象觀察中發(fā)現(xiàn)，大于該值的極大風(fēng)速并不是經(jīng)常出現(xiàn)，而需間隔一定(ydng)的時期后再出現(xiàn)，這個間隔時期，稱為重現(xiàn)期。重現(xiàn)期不同，設(shè)計風(fēng)速也不同。因而重現(xiàn)期是在概率意義上體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的安全度，的時期后再出現(xiàn)，這個間隔時期，稱為重現(xiàn)期。重現(xiàn)期不同，設(shè)計風(fēng)速也不同。因而重現(xiàn)期是在概率意義上體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的安全度，重現(xiàn)期為重現(xiàn)期為T0的基本風(fēng)速，則在任一年中只超越該風(fēng)速一次的概率為的基本風(fēng)速，則在任一年中只

2、超越該風(fēng)速一次的概率為1/ T0 ，不超過設(shè)計最大風(fēng)速的概率或保證率應(yīng)為：，不超過設(shè)計最大風(fēng)速的概率或保證率應(yīng)為： 011PT 第2頁/共28頁第三頁，共28頁。( ) ()/F xexpexpx根據(jù)(gnj)概率論 ( )0.5772E x6x由風(fēng)速資料 11( )niixE xxn2112()1niixxxn可求得參數(shù) 和 第3頁/共28頁第四頁，共28頁。ln(ln)xxFxxx從而(cng r)，保證率和保證系數(shù)的關(guān)系式如下：60.57722ln( lnF ) 第4頁/共28頁第五頁，共28頁。一般而言，時距越長，平均風(fēng)速一般而言，時距越長，平均風(fēng)速(fn s)也越小也越小 。我國規(guī)范

3、就規(guī)定以我國規(guī)范就規(guī)定以10分鐘為取值標(biāo)準(zhǔn)。分鐘為取值標(biāo)準(zhǔn)。第5頁/共28頁第六頁，共28頁。第6頁/共28頁第七頁，共28頁。第7頁/共28頁第八頁，共28頁。第8頁/共28頁第九頁，共28頁。年份1989199019911992199319941995199619971998年最大風(fēng)速（m/s）15.022.715.314.012.317.018.316.319.014.0解：解：平均值、根方差平均值、根方差(fn ch)：101116.39(/ )10iixxm s102112(16.39)3.02(/ )9iixxm s60.57722ln( ln0.98)2.59 0116.392.

4、59 3.0224.21(/ )xvxxm s2220024.210.37(/)16001600vwkN m第9頁/共28頁第十頁，共28頁。第10頁/共28頁第十一頁，共28頁。( )()abbv zzzv200()10awwa米高風(fēng)壓：米高風(fēng)壓： 第11頁/共28頁第十二頁，共28頁。( )Gzm粗糙度類別描 述A近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)300012B田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)350016C有密集建筑群的城市市區(qū)400022D有密集建筑群的且房屋較高的城市市區(qū)450030地貌的近似確定地貌的近似確定(qudng)有下述原則：有下述原則： (1) 以擬建

5、房屋為中心，以擬建房屋為中心，2km為半徑的迎風(fēng)半圓影響范圍內(nèi)的房屋高度和密度來區(qū)分類別，風(fēng)向可以該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向為準(zhǔn)。為半徑的迎風(fēng)半圓影響范圍內(nèi)的房屋高度和密度來區(qū)分類別，風(fēng)向可以該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向為準(zhǔn)。 (2) 以半圓影響范圍內(nèi)建筑物平均高度來劃分類別，當(dāng)以半圓影響范圍內(nèi)建筑物平均高度來劃分類別，當(dāng)H9m為為B類，類，9mH18m為為C類，類，H18m為為D類。類。 第12頁/共28頁第十三頁，共28頁。210,0103.12 ()GwwZZG梯度梯度(t d)風(fēng)高度風(fēng)高度第13頁/共28頁第十四頁，共28頁。時距1h10min5min2min1min0.5min20s10s5s瞬時比值0.

6、9411.071.161.201.261.281.351.391.50第14頁/共28頁第十五頁，共28頁。NoImage( )0.550.098lnln(100)1v TTkvT歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會規(guī)定的換算系數(shù)是以重現(xiàn)期為歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會規(guī)定的換算系數(shù)是以重現(xiàn)期為50年的風(fēng)速為基準(zhǔn)年的風(fēng)速為基準(zhǔn)(jzhn)，換算表達式如下：，換算表達式如下：111 0.13ln ln(1)1.507kT我國以重現(xiàn)期為我國以重現(xiàn)期為50年的風(fēng)速為基準(zhǔn)，換算表達式如下年的風(fēng)速為基準(zhǔn)，換算表達式如下：NoImageNoImage463. 0lg363. 00TT第15頁/共28頁第十六頁，共28頁。0212pPPv1n

7、piiisAANoImage風(fēng)速計算的風(fēng)壓結(jié)構(gòu)表面的實際風(fēng)壓壓力系數(shù) 高度處靜壓遠(yuǎn)前方上游參考測點測得的風(fēng)壓0PP第16頁/共28頁第十七頁，共28頁。第17頁/共28頁第十八頁，共28頁。陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)風(fēng)洞試驗陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)風(fēng)洞試驗第18頁/共28頁第十九頁，共28頁。第19頁/共28頁第二十頁，共28頁。第20頁/共28頁第二十一頁，共28頁。角時所產(chǎn)生的分離角時所產(chǎn)生的分離改善流場性能改善流場性能穩(wěn)定段、整流網(wǎng)穩(wěn)定段、整流網(wǎng)使上游紊亂使上游紊亂的不均勻氣流穩(wěn)定下來，的不均勻氣流穩(wěn)定下來，使速度更均勻使速度更均勻收縮段收縮段使穩(wěn)定氣流均勻加速使穩(wěn)定氣流均勻加速動力段動力段主要包括電機、風(fēng)扇、主要包括電機、風(fēng)扇、導(dǎo)向片等導(dǎo)向片等第21頁/共28頁第二十二頁，共28頁。第22頁/共28頁第二十三頁，共28頁。第23頁/共28頁第二十四頁，共28頁。第24頁/共28頁第二十五頁，共28頁。第25頁/共28頁第二十六頁，共28頁。2( )()aababazw zwz風(fēng)壓高度變化系數(shù)定義為任意風(fēng)壓高度變化系數(shù)定義為任意(rny)高度處的平均風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比高度處的平均風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值值 200()( )abaabazzww zz