结构风荷载作用

第1章 绪论 1

第2章 风气候 4

2.1 气象分类 4

2.2 全球大气环流 7

2.3 地转风和梯度风 10

2.4 热力第二循环（台风） 13

2.5 局部性气候 14

第3章 大气边界层的自然风 17

3.1 湍流风 17

3.2 平均风速——风剖面 21

3.3 非平坦场地 28

3.4 极值风 30

3.5.1 湍流风分量的标准差 35

3.5 湍流风 35

3.5.2 时间尺度和积分长度尺度 36

3.5.3 功率谱密度函数 37

3.5.4 两点间湍流的相关性 40

3.5.5 欧洲规范1中关于湍流风的规定 43

第4章 静风载 45

4.1 极值静风荷载 45

4.2 作用在建筑物上的风荷载 46

4.3 结构表面上点风荷载的数学描述 51

4.4 作用在结构上的总风载——达文波特模型 52

4.5 气动导纳函数 56

4.5.1 面压力标准相关谱 56

4.5.2 细长区域 57

4.5.3 矩形区域 60

4.6 高斯过程的峰值系数 61

4.7 内部风荷载 63

4.8 欧洲规范1中的静风载 64

4.8.1 风压 64

4.8.2 总体风荷载 65

4.8.3 尺寸效应系数 68

第5章 单自由度结构顺风向风振响应 69

5.1 等效静力荷载与动力响应 69

5.2 点状结构的风荷载作用 70

5.3 大型结构的风荷载作用 71

5.4 阵风响应系数 72

6.1 计算假设 73

第6章 钝体顺风向响应 73

6.2 联合接纳函数与缩尺函数 74

6.3 结构极值响应 75

6.4 细长结构的响应 76

6.4.1 平均响应 77

6.4.2 背景湍流响应 77

6.4.3 湍流共振响应 80

6.5 板状结构的响应 84

6.5.1 平均响应 84

6.5.2 背景湍流响应 85

6.5.3 共振湍流响应 87

6.5.4 常号模态 88

6.5.5 变号模态 89

6.6 设计方法 90

6.6.1 常号模态结构的设计方法 91

6.6.2 变号模态的设计方法 95

6.6.3 具有复杂模态的结构 98

6.7 欧洲规范1的讨论 99

第7章 旋涡脱落引起的横向风振 102

7.1 物理背景 103

7.2 拟静态结构上的旋涡脱落 105

7.3 由结构运动产生的横向风荷载 109

7.4 以谱模型为基础的旋涡脱落响应 113

7.4.1 旋涡脱落谱响应 113

7.4.2 加拿大规范NBC1990 116

7.4.3 CICIND模型规范 118

7.4.4 混凝土烟囱的计算响应与观测响应比较 119

7.5 基于旋涡共振模型的旋涡脱落响应 120

7.5.1 旋涡脱落共振响应 120

7.5.2 欧洲规范1 122

7.5.3 钢结构测算响应与观测响应的对比 124

7.6 设计 127

7.7 旋涡振动的减振 128

7.8 例题：60m高的钢烟囱 130

第8章 桥梁风荷载作用 135

8.1 桥板上的平均风荷载 137

8.2 结构运动引起的风荷载 139

8.2.1 桥板截面 139

8.2.2 模态荷载 141

8.2.3 气动导数 142

8.2.4 风荷载作用下结构的固有频率和阻尼比 144

8.3 抖振 146

8.4 耦合颤振 152

8.5 悬索桥施工期间的颤振 157

8.6 欧洲规范1中关于桥梁的条文 163

第9章 弛振 164

第10章 风洞试验 167

10.1 模型规律 167

10.1.1 弗劳德模型规律 169

10.1.2 雷诺模型规律 170

10.1.3 杰森模型规律 172

10.2 风洞技术 175

附录A 随机变量与随机过程 178

A.1 一维随机变量 178

A.2 二维随机变量 181

A.3 随机过程 182

A.4 界限值交叉点和极值 189

附录B 重积分的计算 193

附录C 线性结构的振动 196

C.1 模态的正交性 196

C.2 运动方程 197

C.3 外荷载响应 198

附录D 求解颤振方程 200

参考文献 202

译后记 209