海洋工程环境 3-4风速
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4、海面风速换算
海——陆风速
V1S0 KV1L0
VS 10
海面10m风速
VL 10
陆地10m风速
K 风速增大系数，表4－6
自由大气地转风速——海面风速 地转风：水平气压梯度力＋科氏力 假定等压线平行
VS (0.01t 0.70)Vg
VS
近海面风速
Vg
地转风速（ >近海面风速）
t 水气温差，海水表层温度－大气温度
3.4 风荷载
定常风（平均）
风
脉动风
静力 动力
基本风压：
P01212.01VN2/m32g V 2
P0
0.613V
2
水平静态风荷载的计算公式：
FD P0 A CD FD P0 A Ch Cs
----空气密度 ----空气重度
FD----作用在构件上的风力 P0----风压 V---设计风速 A－平台在正浮或倾斜状态时，
受风表面的正投影面积
CD---拖曳力系数，随雷诺数变化 表4－7，4－8，4－9
Ch---高度系数 表4－10 Cs---构件形状系数 表4－11
水平动态风荷载的计算公式：W (1 K )P0 P0
F FD F1 CWA
----风振系数 表4－15
P0----基本风压 F1---惯性力 A－平台在正浮或倾斜状态时，
图4－9
梯度风速——海面风速 梯度风：水平气压梯度力＋科氏力＋离心力 假定等压线为围绕低压或高压中心的曲线
VS (0.868)Vgr
VS 近海面风速
Vgr 梯度风速（ >近海面风速）
台风气压分布、风速计算
等压线近似表现为圆形对称，有极大的气压梯度 气压分布公式：美国Meyers公式（4－17）、日 本Fujita公式（4－18） 风速计算公式： （4－19） （4－20） 最大风速经验公式： （4－21） （4－22）
受风表面的正投影面积
CD---拖曳力系数，随雷诺数变化 表4－7，4－8，4－9
Ch---高度系数 表4－10 Cs---构件形状系数 表4－11
Example 3.2
某地24年的10m高、10min时距 年最大风速记录为:
13.481，15.01，15.279，26.691，23.963， 24.714，18.693，17.972，19.77，19.052， 22.647，18.871，17.972，16.176，15.549， 15.01，18.251，18.153，17.972，13.927， 17.972，16.176，14.377，12.849。
确定10年重现期的设计风速。
Example 3.3
某地陆地10m高处的风速为18.414m/s，求离岸距离50km处海面上 10m高风速。K＝1.23
Example 3.4
某处海面上10m高风速为36m/s 。求10m高处某结构梁受到的风荷 载。已知梁受风面尺寸300mm高×1m长。采用我国海上固定平台入级 与建造规范计算。
海——陆风速
V1S0 KV1L0
VS 10
海面10m风速
VL 10
陆地10m风速
K 风速增大系数，表4－6
自由大气地转风速——海面风速 地转风：水平气压梯度力＋科氏力 假定等压线平行
VS (0.01t 0.70)Vg
VS
近海面风速
Vg
地转风速（ >近海面风速）
t 水气温差，海水表层温度－大气温度
3.4 风荷载
定常风（平均）
风
脉动风
静力 动力
基本风压：
P01212.01VN2/m32g V 2
P0
0.613V
2
水平静态风荷载的计算公式：
FD P0 A CD FD P0 A Ch Cs
----空气密度 ----空气重度
FD----作用在构件上的风力 P0----风压 V---设计风速 A－平台在正浮或倾斜状态时，
受风表面的正投影面积
CD---拖曳力系数，随雷诺数变化 表4－7，4－8，4－9
Ch---高度系数 表4－10 Cs---构件形状系数 表4－11
水平动态风荷载的计算公式：W (1 K )P0 P0
F FD F1 CWA
----风振系数 表4－15
P0----基本风压 F1---惯性力 A－平台在正浮或倾斜状态时，
图4－9
梯度风速——海面风速 梯度风：水平气压梯度力＋科氏力＋离心力 假定等压线为围绕低压或高压中心的曲线
VS (0.868)Vgr
VS 近海面风速
Vgr 梯度风速（ >近海面风速）
台风气压分布、风速计算
等压线近似表现为圆形对称，有极大的气压梯度 气压分布公式：美国Meyers公式（4－17）、日 本Fujita公式（4－18） 风速计算公式： （4－19） （4－20） 最大风速经验公式： （4－21） （4－22）
受风表面的正投影面积
CD---拖曳力系数，随雷诺数变化 表4－7，4－8，4－9
Ch---高度系数 表4－10 Cs---构件形状系数 表4－11
Example 3.2
某地24年的10m高、10min时距 年最大风速记录为:
13.481，15.01，15.279，26.691，23.963， 24.714，18.693，17.972，19.77，19.052， 22.647，18.871，17.972，16.176，15.549， 15.01，18.251，18.153，17.972，13.927， 17.972，16.176，14.377，12.849。
确定10年重现期的设计风速。
Example 3.3
某地陆地10m高处的风速为18.414m/s，求离岸距离50km处海面上 10m高风速。K＝1.23
Example 3.4
某处海面上10m高风速为36m/s 。求10m高处某结构梁受到的风荷 载。已知梁受风面尺寸300mm高×1m长。采用我国海上固定平台入级 与建造规范计算。