荷载与结构设计方法原创论文1

作者姓名、指导教师姓名、摘要、关键词、图表名、参考文献内容用楷体；正文、图表、页眉、页脚中的文字用宋体；英文用Times New Roman字体。 工程结构是指用建筑材料建筑的房屋 摘要： 关键词：

4 风荷载

4.1 基本风速和基本风压

风的强度常用风速表示。当风以一定的速度向前运动遇到建筑物、构筑物、桥梁等阻碍物时，将对这些阻碍物产生压力，即风压。

风荷载是工程结构的主要侧向荷载之一，它不仅对结构物产生水平风压作用，还会引起多种类型的振动效应。确定作用于工程结构上的风荷载时，必须依据当地风速资料确定基本风压。风的流动速度随离地面高度不同而变化，还与地貌环境等多种因素有关。

为了设计上的方便，可按规定的量测高度、地貌环境等标准条件确定风速。对于非标准条件下的情况由此进行换算。在规定条件下确定的风速称为基本风速，它是结构抗风设计必须具有的基本数据。

4.2 风压高度变化系数 地面粗糙度等级低的地区，其梯度风高度比等级高的地区低。根据实测结果分析，大气边界层内平均风速沿高度变化的规律可用指数函数来描述。

地面粗糙度分为A、B、C、D四类。A类是指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区，取地面粗糙度指数αA =0.12，梯度风高度300m。B类是指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区，取地面粗糙度指数 αB =0.16 C类是指有密集建筑群的城市市区，取地面粗糙度指数 αC =0.22 D类是指有密集建筑群且房屋较高的城市市区，取地面粗糙度指数 αD =0.30。

4.3 风荷载体系系数 中风荷载体型系数为正值，代表风对结构产生压力作用，其方向指向建筑物表面；风荷载体型系数为负值，代表风对结构产生吸力作用，其方向离开建筑物表面。 当多个建筑物，特别是群集的高层建筑，相互间距较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应，使得房屋某些部位的局部风压显著增大。设计时可将单体建筑物的体型系数 乘以相互干扰增大系数，该系数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。

4.4 顺风向风振 实测资料表明，顺风向风速时程曲线中，包括两种成分：一种是长周期成分，其值一般在10min以上；另一种是短周期成分，一般只有几秒左右。根据上述两种成分，应用上常把顺风向的风效应分解为平均风(即稳定风)和脉动风(也称阵风脉动)来加以分析。

4.5 横风向风振 空气在流动中，对流体质点起着重要作用的两种力：惯性力

和粘性力。空气流动时自身质量产生的惯性力为单位面积上的压力

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乘以面积。粘性力反映流体抵抗剪切变形的能力。脉动系数 为脉动风压与平均风压之比。因脉动风压随高度变化不大，而平均风压随高度而增大，故脉动系数随高度增加而减小。

4.6 桥梁风荷载 风对桥梁的作用也可分为平均风引起的静力作用和脉动风引起的风振系数。

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