土木工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)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(jì)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì) 南航南航第一頁(yè)，共28頁(yè)。第1頁(yè)/共28頁(yè)第二頁(yè)，共28頁(yè)。在長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)期后再出現(xiàn)，這個(gè)間隔時(shí)期，稱為重現(xiàn)期。重現(xiàn)期不同，設(shè)計(jì)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(shí)期后再出現(xiàn)，這個(gè)間隔時(shí)期，稱為重現(xiàn)期。重現(xiàn)期不同，設(shè)計(jì)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(guò)設(shè)計(jì)最大風(fēng)速的概率或保證率應(yīng)為：，不超過(guò)設(shè)計(jì)最大風(fēng)速的概率或保證率應(yīng)為： 011PT 第2頁(yè)/共28頁(yè)第三頁(yè)，共28頁(yè)。( ) ()/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(yè)/共28頁(yè)第四頁(yè)，共28頁(yè)。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(yè)/共28頁(yè)第五頁(yè)，共28頁(yè)。一般而言，時(shí)距越長(zhǎng)，平均風(fēng)速一般而言，時(shí)距越長(zhǎng)，平均風(fēng)速(fn s)也越小也越小 。我國(guó)規(guī)范

3、就規(guī)定以我國(guó)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(yè)/共28頁(yè)第六頁(yè)，共28頁(yè)。第6頁(yè)/共28頁(yè)第七頁(yè)，共28頁(yè)。第7頁(yè)/共28頁(yè)第八頁(yè)，共28頁(yè)。第8頁(yè)/共28頁(yè)第九頁(yè)，共28頁(yè)。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(yè)/共28頁(yè)第十頁(yè)，共28頁(yè)。第10頁(yè)/共28頁(yè)第十一頁(yè)，共28頁(yè)。( )()abbv zzzv200()10awwa米高風(fēng)壓：米高風(fēng)壓： 第11頁(yè)/共28頁(yè)第十二頁(yè)，共28頁(yè)。( )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(lái)區(qū)分類別，風(fēng)向可以該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闇?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(lái)區(qū)分類別，風(fēng)向可以該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闇?zhǔn)。 (2) 以半圓影響范圍內(nèi)建筑物平均高度來(lái)劃分類別，當(dāng)以半圓影響范圍內(nèi)建筑物平均高度來(lái)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(yè)/共28頁(yè)第十三頁(yè)，共28頁(yè)。210,0103.12 ()GwwZZG梯度梯度(t d)風(fēng)高度風(fēng)高度第13頁(yè)/共28頁(yè)第十四頁(yè)，共28頁(yè)。時(shí)距1h10min5min2min1min0.5min20s10s5s瞬時(shí)比值0.

6、9411.071.161.201.261.281.351.391.50第14頁(yè)/共28頁(yè)第十五頁(yè)，共28頁(yè)。NoImage( )0.550.098lnln(100)1v TTkvT歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)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(huì)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(dá)式如下：，換算表達(dá)式如下：111 0.13ln ln(1)1.507kT我國(guó)以重現(xiàn)期為我國(guó)以重現(xiàn)期為50年的風(fēng)速為基準(zhǔn)，換算表達(dá)式如下年的風(fēng)速為基準(zhǔn)，換算表達(dá)式如下：NoImageNoImage463. 0lg363. 00TT第15頁(yè)/共28頁(yè)第十六頁(yè)，共28頁(yè)。0212pPPv1n

7、piiisAANoImage風(fēng)速計(jì)算的風(fēng)壓結(jié)構(gòu)表面的實(shí)際風(fēng)壓壓力系數(shù) 高度處?kù)o壓遠(yuǎn)前方上游參考測(cè)點(diǎn)測(cè)得的風(fēng)壓0PP第16頁(yè)/共28頁(yè)第十七頁(yè)，共28頁(yè)。第17頁(yè)/共28頁(yè)第十八頁(yè)，共28頁(yè)。陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)風(fēng)洞試驗(yàn)陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)風(fēng)洞試驗(yàn)第18頁(yè)/共28頁(yè)第十九頁(yè)，共28頁(yè)。第19頁(yè)/共28頁(yè)第二十頁(yè)，共28頁(yè)。第20頁(yè)/共28頁(yè)第二十一頁(yè)，共28頁(yè)。角時(shí)所產(chǎn)生的分離角時(shí)所產(chǎn)生的分離改善流場(chǎng)性能改善流場(chǎng)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(lái)，的不均勻氣流穩(wěn)定下來(lái)，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(dòng)力段動(dòng)力段主要包括電機(jī)、風(fēng)扇、主要包括電機(jī)、風(fēng)扇、導(dǎo)向片等導(dǎo)向片等第21頁(yè)/共28頁(yè)第二十二頁(yè)，共28頁(yè)。第22頁(yè)/共28頁(yè)第二十三頁(yè)，共28頁(yè)。第23頁(yè)/共28頁(yè)第二十四頁(yè)，共28頁(yè)。第24頁(yè)/共28頁(yè)第二十五頁(yè)，共28頁(yè)。第25頁(yè)/共28頁(yè)第二十六頁(yè)，共28頁(yè)。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