第二讲结构上的风效应计算
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0.32
= 9.50.32 = 2.06
2 wk10 = mm w = 1.3 创 2.06 0.45 = 1.21 kN / m s z 0
小结
本节课主要是解决顺风向风效应，以及风效 应与后续结构设计课程之间的关系。
wk = ms mz w0
2 a
H Ts z ( z) z s
2 s
2 a
z z s
2 a
本节教学目标及重难点
教学目标
结构风作用计 算
结构抗风设计
掌握
讲解、分析、 互动
应用
本节知识
联系实际
教学重点
顺风向结构风作用
wk z s z w0
V2
2 v2 1 2 1 2 v1 smax v1 2
风载体型系数s一般采用相似原理，在边界层风洞内对拟 建的建筑物模型进行试验确定。
风载体型系数s
【例1】 封闭式双坡屋面
s
150 300 -0.6 0
600 +0.8
+0.8
s
-0.5 -0.5 -0.7 +0.8 -0.5
——即风作用于建筑物上所引起的实际压力（或吸力） 与来流风可能形成的最大压力比值, 。
w /wmax= s
max
1 2 v1 2
流向
V2 V1
高压气幕 建筑物
气流 压力线
1 1 2 2 r n1 + P = r n 1 2 + P 2 2 2 1 1 2 =p2 p1 1 2 2 2 2
任务2：结构上的风效应计算
——为后续高层建筑结构抗风设计打基础
上堂课知识点回忆
第一个知识点
伯努里方程
1 1 2 2 r n1 + P r n 2 + P2 1 = 2 2
第二个知识点 基本风压与风压高度变化系数
wk z s z w0
H Ts z ( z) z s
建筑物的加速度 <0.005g 0.005g~0.015g 0.015g~0.05g 0.05~0.15g >0.15g
高层住宅、公寓不得超过0.15m/s2，办公旅馆不得超0.2m/s2
（3）内力（轴力、弯矩、剪力）
拟定截面、配筋计算
三
风速
区分两类风 ——顺风向平均风与脉动风
vf
平均风速 实际风速
注：中间值按插入法计算
-0.7
b d
【例2】封闭式房屋和构筑物(正多边形)
-0.7 +0.8 -0.7 -0.5
2、平均风下结构上的压力值
wk s z w0
举例分析
某钢筋混凝土框架剪力墙建筑，质量和外形沿高度 均匀分布，平面为矩形截面，房屋总高度H＝100m， 迎风面宽度B＝45m，建于开封大学东京大道校区。
教学难点
横风向结构风作用
正吹山曰人 北不塔 也之，：怪 。正初 。不而京而 而成 百多师问 势， 年西地之 倾望 。 ，北平， 西之 当风无浩 ，
由钢索悬吊的重约150吨 的配重物体 第90层
二
结构上的风力与风效应
wenku.baidu.com
1.风流经任意截面建筑物产生的力汇总
PL
截面
风速
V
PM
PD
结构上的风力 顺风向力→PD 、 横风向力→ PL 、扭力矩→ PM
2.所产生的力方向汇总
-0.4 0.4 0.8 0.4 0.4 0.4
迎风面
0.2
0.4
迎风面压力、背风面吸力
联系实际
3、结构上的风效应
350 高度（m） 300 250 200 150 100 50 0 0 （Time：2004-08-06） 0.5 1.0 位移（m） X方向位移 Y方向位移
2 s
H Ta z a
2 a
z z s
2 a
z z s
2 a
风速风向 仪
H Ts z s
2 s
H Ta z a
H Ta z a
时间
平均风速
v
—长周期成分，周期一般在10min以上
脉动风速vf
短周期成分，周期一般只有几秒钟
v
vf
平均风 → 忽略其对结构的动力影响 → 等效为静力 作用 （∵风的长周期 结构的自振周期） 脉动风 → 引起结构动力响应 （∵风的短周期接近结构自振周期）
四
顺风向平均风压力
1、风载体型系数（s）
求：垂直于建筑物表面上顺风向平均风压力值（提示将其分 为10个区段，计算每段中点）。
H B
100m
wk s z w0
45m 1、确定基本风压及风荷载 体形系数
ω0 = 0.45kN / m2
ms = 1.3
2、计算风压值
第十区段 高度95m
骣 Z÷ ç mz = 1.000ç ÷ ç 桫 10 ÷
结构的风效应
~ 由风力产生的结构内力、位移、速度、 加速度响应、扭转响应
4、效应与后续结构课程对应关系
（1）位移
倾覆计算以及防止装修构件 破坏
南京最高 大楼幕墙 玻璃碎裂 掉落 市民 疑下玻璃 雨
（2)加速度——舒适度设计
不舒适的程度 无感觉 有感觉 扰人 十分扰人 不能忍受
公共建筑不得超过0.28m/s2
= 9.50.32 = 2.06
2 wk10 = mm w = 1.3 创 2.06 0.45 = 1.21 kN / m s z 0
小结
本节课主要是解决顺风向风效应，以及风效 应与后续结构设计课程之间的关系。
wk = ms mz w0
2 a
H Ts z ( z) z s
2 s
2 a
z z s
2 a
本节教学目标及重难点
教学目标
结构风作用计 算
结构抗风设计
掌握
讲解、分析、 互动
应用
本节知识
联系实际
教学重点
顺风向结构风作用
wk z s z w0
V2
2 v2 1 2 1 2 v1 smax v1 2
风载体型系数s一般采用相似原理，在边界层风洞内对拟 建的建筑物模型进行试验确定。
风载体型系数s
【例1】 封闭式双坡屋面
s
150 300 -0.6 0
600 +0.8
+0.8
s
-0.5 -0.5 -0.7 +0.8 -0.5
——即风作用于建筑物上所引起的实际压力（或吸力） 与来流风可能形成的最大压力比值, 。
w /wmax= s
max
1 2 v1 2
流向
V2 V1
高压气幕 建筑物
气流 压力线
1 1 2 2 r n1 + P = r n 1 2 + P 2 2 2 1 1 2 =p2 p1 1 2 2 2 2
任务2：结构上的风效应计算
——为后续高层建筑结构抗风设计打基础
上堂课知识点回忆
第一个知识点
伯努里方程
1 1 2 2 r n1 + P r n 2 + P2 1 = 2 2
第二个知识点 基本风压与风压高度变化系数
wk z s z w0
H Ts z ( z) z s
建筑物的加速度 <0.005g 0.005g~0.015g 0.015g~0.05g 0.05~0.15g >0.15g
高层住宅、公寓不得超过0.15m/s2，办公旅馆不得超0.2m/s2
（3）内力（轴力、弯矩、剪力）
拟定截面、配筋计算
三
风速
区分两类风 ——顺风向平均风与脉动风
vf
平均风速 实际风速
注：中间值按插入法计算
-0.7
b d
【例2】封闭式房屋和构筑物(正多边形)
-0.7 +0.8 -0.7 -0.5
2、平均风下结构上的压力值
wk s z w0
举例分析
某钢筋混凝土框架剪力墙建筑，质量和外形沿高度 均匀分布，平面为矩形截面，房屋总高度H＝100m， 迎风面宽度B＝45m，建于开封大学东京大道校区。
教学难点
横风向结构风作用
正吹山曰人 北不塔 也之，：怪 。正初 。不而京而 而成 百多师问 势， 年西地之 倾望 。 ，北平， 西之 当风无浩 ，
由钢索悬吊的重约150吨 的配重物体 第90层
二
结构上的风力与风效应
wenku.baidu.com
1.风流经任意截面建筑物产生的力汇总
PL
截面
风速
V
PM
PD
结构上的风力 顺风向力→PD 、 横风向力→ PL 、扭力矩→ PM
2.所产生的力方向汇总
-0.4 0.4 0.8 0.4 0.4 0.4
迎风面
0.2
0.4
迎风面压力、背风面吸力
联系实际
3、结构上的风效应
350 高度（m） 300 250 200 150 100 50 0 0 （Time：2004-08-06） 0.5 1.0 位移（m） X方向位移 Y方向位移
2 s
H Ta z a
2 a
z z s
2 a
z z s
2 a
风速风向 仪
H Ts z s
2 s
H Ta z a
H Ta z a
时间
平均风速
v
—长周期成分，周期一般在10min以上
脉动风速vf
短周期成分，周期一般只有几秒钟
v
vf
平均风 → 忽略其对结构的动力影响 → 等效为静力 作用 （∵风的长周期 结构的自振周期） 脉动风 → 引起结构动力响应 （∵风的短周期接近结构自振周期）
四
顺风向平均风压力
1、风载体型系数（s）
求：垂直于建筑物表面上顺风向平均风压力值（提示将其分 为10个区段，计算每段中点）。
H B
100m
wk s z w0
45m 1、确定基本风压及风荷载 体形系数
ω0 = 0.45kN / m2
ms = 1.3
2、计算风压值
第十区段 高度95m
骣 Z÷ ç mz = 1.000ç ÷ ç 桫 10 ÷
结构的风效应
~ 由风力产生的结构内力、位移、速度、 加速度响应、扭转响应
4、效应与后续结构课程对应关系
（1）位移
倾覆计算以及防止装修构件 破坏
南京最高 大楼幕墙 玻璃碎裂 掉落 市民 疑下玻璃 雨
（2)加速度——舒适度设计
不舒适的程度 无感觉 有感觉 扰人 十分扰人 不能忍受
公共建筑不得超过0.28m/s2