風(fēng)工程與結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計

第1章緒論

1.1 自然界的風(fēng)

1.1.1風(fēng)的成因

1.1.2風(fēng)的類型

1.1.3風(fēng)力等級

1.1.4風(fēng)災(zāi)害

1.2結(jié)構(gòu)風(fēng)工程

1.2.1結(jié)構(gòu)風(fēng)工程的研究內(nèi)容

1.2.2結(jié)構(gòu)風(fēng)工程的研究方法

1.2.3結(jié)構(gòu)風(fēng)工程學(xué)科的發(fā)展

1.3本書內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法

思考題

第2章大氣邊界層風(fēng)特性

2.1大氣邊界層

2.2平均風(fēng)速特性

2.2.1平均風(fēng)速剖面

2.2.2基本風(fēng)速

2.2.3非標(biāo)準(zhǔn)條件下的基本風(fēng)速換算

2.3脈動風(fēng)速特性

2.3.1湍流強(qiáng)度

2.3.2湍流積分尺度

2.3.3脈動風(fēng)速功率譜

2.3.4空間相關(guān)性

2.4極值風(fēng)速

思考題

第3章風(fēng)荷載與鈍體繞流

3.1鈍體空氣動力學(xué)基礎(chǔ)

3.1.1流體運動描述

3.1.2流體控制方程

3.1.3 Bernoulli方程

3.2鈍體繞流現(xiàn)象

3.2.1邊界層與流動分離

3.2.2雷諾數(shù)效應(yīng)

3.2.3旋渦脫落頻率和斯托羅哈數(shù)

3.3結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載

3.3.I平均風(fēng)荷載

3.3.2脈動風(fēng)荷載

思考題

第4章結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)分析

4.1概述

4.1.1風(fēng)致振動的類型

4.1.2風(fēng)振分析方法

4.2順風(fēng)向隨機(jī)風(fēng)振響應(yīng)分析

4.2.1風(fēng)速譜到風(fēng)壓譜的轉(zhuǎn)換

4.2.2風(fēng)振響應(yīng)的頻域分析方法

4.2.3背景響應(yīng)與共振響應(yīng)

4.3橫風(fēng)向渦激共振響應(yīng)分析

4.3.1橫風(fēng)向渦激振動類型

4.3.2橫風(fēng)向渦激共振分析方法

4.4馳振與顫振分析

4.4.1馳振

4.4.2顫振

4.5等效靜風(fēng)荷載

4.5.1陣風(fēng)荷載因子法

4.5.2慣性力法

思考題

第5章結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計

5.1結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計基本流程與方法

5.1.1風(fēng)場基本信息確定

5.1.2主體結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計

5.1.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計

5.2高層建筑抗風(fēng)設(shè)計

5.2.1抗風(fēng)設(shè)計要求

5.2.2靜力風(fēng)效應(yīng)分析

5.2.3順風(fēng)向風(fēng)振分析

5.2.4橫風(fēng)向風(fēng)振分析

5.2.5扭轉(zhuǎn)風(fēng)振分析

……

第6章風(fēng)洞與風(fēng)洞試驗

第7章計算風(fēng)工程2100433B

《風(fēng)工程與結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計》內(nèi)容豐富、系統(tǒng)，結(jié)合工程實際，反映了作者多年的教學(xué)和科研成果，可作為土木工程專業(yè)本科及研究生相關(guān)課程的教材，也可供房屋設(shè)計人員參考。

風(fēng)災(zāi)是自然災(zāi)害中影響最大的一種。我國位于太平洋西岸，海岸線綿延18000多千米，是世界上受臺風(fēng)、風(fēng)暴潮災(zāi)害最嚴(yán)重、最頻繁的地區(qū)之一，每年都有大量的建設(shè)工程遭受臺風(fēng)的破壞。在建設(shè)工程中，鋼結(jié)構(gòu)房屋、塔吊倒塌對建筑撞擊破壞，瓦屋面、門窗和幕墻工程、廣告牌和市政附屬設(shè)施、村鎮(zhèn)低矮房屋受臺風(fēng)災(zāi)害影響最為普遍，也最為嚴(yán)重。為了研究建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載機(jī)理和風(fēng)災(zāi)原因分析，本書收集了2017年“天鴿”強(qiáng)臺風(fēng)、2018年“山竹”強(qiáng)臺風(fēng)等建設(shè)工程臺風(fēng)破壞案例，并進(jìn)行了分析總結(jié)，提出抗風(fēng)概念設(shè)計及防災(zāi)減災(zāi)要求，為建設(shè)工程的設(shè)計、施工、災(zāi)后鑒定、定損、修建、重建、政府防災(zāi)減災(zāi)提供技術(shù)支持。

《土木工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計》共分八章，主要內(nèi)容包括緒論、結(jié)構(gòu)上的靜力風(fēng)、結(jié)構(gòu)上的脈動風(fēng)、高層建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計和結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制等。

《土木工程結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計》可作為高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教材，也可作為土木工程專業(yè)研究生參考教材或工程技術(shù)人員參考書。

前言

第一章 緒論

1.1 風(fēng)的特性

1.1.1 氣象特性

1.1.2 風(fēng)的基本概念

1.1.3 風(fēng)強(qiáng)度的表示方法

1.1.4 風(fēng)速風(fēng)壓關(guān)系

1.2 土木工程結(jié)構(gòu)風(fēng)災(zāi)

1.2.1 臺風(fēng)災(zāi)害

1.2.2 大風(fēng)及颶風(fēng)災(zāi)害

1.2.3 龍卷風(fēng)災(zāi)害

1.2.4 重要結(jié)構(gòu)物風(fēng)毀典型事例

1.3 風(fēng)對結(jié)構(gòu)的作用及設(shè)計要求

1.3.1 風(fēng)對結(jié)構(gòu)的作用

1.3.2 抗風(fēng)設(shè)計的兩類極限狀態(tài)

1.3.3 -抗風(fēng)設(shè)計要求

思考題

第二章 結(jié)構(gòu)上的靜力風(fēng)

2.1 基本風(fēng)速和基本風(fēng)壓

2.2 結(jié)構(gòu)上的靜力風(fēng)荷載

思考題

第三章 結(jié)構(gòu)上的脈動風(fēng)荷載

3.1 概述

3.2 隨機(jī)振動中的幾個基本概念

3.2.1 隨機(jī)過程的概念

3.2.2 隨機(jī)過程的類型

3.2.3 相關(guān)系數(shù)和相關(guān)函數(shù)

3.2.4 譜密度函數(shù)

3.3 單自由度線性體系的隨機(jī)振動

3.4 多自由度線性體系的隨機(jī)振動

3.5 順風(fēng)向風(fēng)荷載

3.5.1 脈動風(fēng)的概率分布

3.5.2 脈動風(fēng)速功率譜函數(shù)

3.5.3 脈動風(fēng)壓功率譜函數(shù)

3.5.4 紊流度和脈動系數(shù)

3.5.5 脈動風(fēng)的頻域空間的相關(guān)性

3.5.6 結(jié)構(gòu)順風(fēng)向的風(fēng)振響應(yīng)

3.5.7 結(jié)構(gòu)橫風(fēng)向的風(fēng)振響應(yīng)

3.5.8 風(fēng)力作用下結(jié)構(gòu)的總響應(yīng)

3.5.9 風(fēng)力下空氣動力失穩(wěn)

3.5.1 0橫風(fēng)向彎曲馳振

第四章 高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計

4.1 高層建筑的動力特性

4.1.1 高層建筑的振型和頻率

4.1.2 高層建筑自振周期的經(jīng)驗公式

4.2 高層建筑的順風(fēng)向響應(yīng)

4.2.1 高層建筑的順風(fēng)向靜力位移計算

4.2.2 高層建筑的順風(fēng)向動力響應(yīng)與風(fēng)振系數(shù)

4.3 高層建筑的橫風(fēng)向響應(yīng)

4.4 高層建筑的扭轉(zhuǎn)風(fēng)振響應(yīng)

4.5 高層建筑風(fēng)載下的舒適度驗算

4.5.1 順風(fēng)向最大加速度計算

4.5.2 橫風(fēng)向最大加速度計算

4.5.3 扭轉(zhuǎn)加速度響應(yīng)的計算

4.5.4 順風(fēng)向、橫風(fēng)向和扭轉(zhuǎn)風(fēng)向最大加速度的向量疊加

4.5.5 人體舒適度限值標(biāo)準(zhǔn)

第五章 高聳結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計

5.1 高聳結(jié)構(gòu)的自振周期

5.1.1 按無限自由度體系計算自振周期

5.1.2 按有限自由度體系計算自振周期

5.1.3 自振周期的經(jīng)驗公式

5.2 高聳結(jié)構(gòu)順風(fēng)向彎曲響應(yīng)

5.2.1 順風(fēng)向平均風(fēng)作用下的彎曲響應(yīng)

5.2.2 順風(fēng)向脈動風(fēng)作用下的彎曲響應(yīng)

5.3 高聳結(jié)構(gòu)的橫風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)

5.4 高聳結(jié)構(gòu)安全度、適用度與極限風(fēng)荷載

5.4.1 高聳結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)控制條件

5.4.2 幾種主要結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)控制條件

第六章 大跨屋蓋結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計

6.1 屋蓋結(jié)構(gòu)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 屋蓋結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)

6.2.1 水平風(fēng)力

6.2.2 豎向風(fēng)力

6.2.3 水平和豎向風(fēng)力的總響應(yīng)

思考題

第七章 橋梁結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計

7.1 概述

7.2 橋梁結(jié)構(gòu)自振周期

7.2.1 按結(jié)構(gòu)動力學(xué)計算

7.2.2 按經(jīng)驗公式計算

7.2.3 橋梁的阻尼

7.3 橋梁順風(fēng)向（橫橋向）風(fēng)荷載

7.4 橋梁風(fēng)致靜力失穩(wěn)

7.4.1 三分力系數(shù)

7.4.2 風(fēng)致靜力失穩(wěn)

7.5 風(fēng)對橋梁的動力作用

7.5.1 抖振

7.5.2 渦振

7.5.3 顫振

7.5.4 馳振失穩(wěn)

思考題

第八章 結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制

8.1 概述

8.1.1 結(jié)構(gòu)動態(tài)系統(tǒng)

8.1.2 結(jié)構(gòu)振動控制類型

8.1.3 結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制裝置設(shè)置位置的選擇

8.1.4 最優(yōu)控制理論基礎(chǔ)

8.2 主動控制

8.2.1 實時最優(yōu)振型控制算法

8.2.2 隨機(jī)最優(yōu)控制算法

8.3 被動控制

8.3.1 準(zhǔn)最優(yōu)控制算法

8.3.2 傳遞函數(shù)算法

8.4 結(jié)構(gòu)風(fēng)振控制的計算機(jī)模擬

8.4.1 控制力增量△ui（j=1，……，P）的計算

8.4.2 廣義脈動風(fēng)荷載增量△F1的計算

思考題

附錄l全國各城市50年一遇的基本風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值

附錄2風(fēng)荷載體型系數(shù)

參考文獻(xiàn) 2100433B