同济大学— 桥梁及结构风振理论及其控制

同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.2主要期刊
[1]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics (previously Journal of Industrial Aerodynamics). 1975～ [2]. Journal of Sound & Vibration [3]. Journal of AIAA [4]. Journal of Engineering Mechanics Division, ASCE [5]. Journal of Structural Engineering, ASCE [6]. Journal of Fluid Mechanics [7]. Journal of Wind and Structures, Korea
RWDI or Inc. Peter Irwin, Michael J. Soligo, Jining Xie
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2.3知名专家(续)
B.美国
Colorado State University Jack Cermak, R.N. Meroney Illinois State University Nicholas Jones Texas Tech University Kishor Mehta, Chris Letchford University of Notre Dame Ahsan Kareem
C.印度
Prem Krishna
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2.3知名专家(续)
D.澳大利亚
Monashi University William Melbourne, John. Holmes, Kenny Kwok
E.英国
Imperial College, Tom Wyatt University of Birmingham, Christopher Baker
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3.3气动稳定性(1890～1940年)
November 7, 1940, Tacoma Narrows Bridge 风毁。 设计者：Leon Moisseiff, 风速18～22m/s 。 Prof. F.B. Farquharson, University of Washington. A．The bridge was found frequently doing vertical bending vibrations in 1st and 2nd symmetric modes under very light wind to 3 to 6m/s. The maximum double amplitude was said to be up to 0.6m and 0.8m in these modes, respectively. B．On the day of the final failure, the bridge oscillated for some hours in the 7th symmetric (f=0.60hz) and 8th asymmetric modes with wind of 18 to 22m/s. C．When the wind speed was about 19m/s, suddenly the 1st asymmetric torsional motion started (f=0.23hz) and became violent. Lateral motion also increased. The maximum torsional amplitude reached almost ±450 before the disintegration of the structure started.
J.中国
同济大学土木工程防灾国家重点实验室 中国空气动力研究中心 北京大学力学系 西南交大桥梁工程系 武汉大学、武汉理工大学 汕头大学、湖南大学、长安大学
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3.风工程历史
3.1平均风荷载(～1760年)
John Smeaton(1724～1792)，the first Civil engineer 向伦 敦皇家协会提出了风荷载计算公式
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1.2内容
A.结构风荷载——力或压力 B.风振响应——桥梁、结构、拉索、烟囱、高塔、壳体等
C.局部风环境——行人风环境、风冷因子(Wind chill Factor) D.污染和其它元素扩散问题 E.风的运动——物体飘移 F.建筑结构气动力学——通风、空气渗透、内部流动 G.气动现象——车辆、船舶、帆船、体育等
第八讲 涡激振动问题 第九讲 环境空气动力学 第十讲 风洞试验 第十一讲 桥梁风振可靠性 第十二讲 结构风荷载识别 第十三讲 桥梁抗风设计 第十四讲 结构抗风设计
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1.风工程范畴
1.1定义(J．E．Cermak)
The rational treatment of interactions between wind and man and his engineered works on the surface of the earth. Application of wind engineering are not for the most part aeronautical in nature, but are related to wind effects on buildings, structures and pedestrians, short range transport of air pollutants and local wind modification by buildings, urban geometry and topography.
Ⅻ. 2007 ？
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1.3机构(续)
B. IAWE——International Association for Wind Engineering Established in 1975: Steering Committee (no Chinese) Current Chairman: Prof. Kishor Mehta, TTU, USA June 2003: By-Law Association C.地区工程协会 Asia-Pacific Region Secretary: Dr. John Holmes (Aust.) Europe-Africa Region Secretary：Prof. Giovanni Solai (Italy) America Secretary：Prof. Ahsan Kareem (U.S.A) 2001: 5th Asia-Pacific Conference on Wind Engineering, Kyato, Japan 2005: 6th Asia-Pacific Conference on Wind Engineering, Seoul Korea
同济大学土木工程防灾国家重点实验室桥梁工程系
桥梁及结构风振理论及其控制来自 www.cdsc.net.cn
——2002级博士生学位课程
主讲教师：
葛耀君
博士．教授
同济大学 土木工程防灾国家重点实验室 桥梁工程系
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第一讲 风工程简介 第二讲 自然风特性 第三讲 自然风模拟 第四讲 结构气动响应 第五讲 静风响应分析 第六讲 桥梁气动稳定 第七讲 随机抖振分析
P 1.2V 2 2 1 P 2 V D C
CD 1.96
3.2脉动风荷载(1760～189Baidu Nhomakorabea年)
1879年，Tay Bridge (75m铁桁架桥)风毁，列车上75人死亡 设计者：Thomas Bouch ，风速 36m/s，CD=2.4。 1889年，Eiffel Tower(300m铁塔)建造成功 设计者 ：Gustao Eiffel ， 阵风因子 1.4～1.7 加拿大 CN Tower 实测阵风因子1.7
F.德国
Hans-Jurgen Niemann
G.丹麦
COWI—Allom Larsen DMI —Niels Franck
H.意大利
University of Genoa –DISEG, Giovanni Solari Politechico di Milano, G. Diana
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2.3知名专家
A.加拿大
University of Western Ontario (UWO):(全世界公认第一座LWT) Alan G. Davenport, Barry J. Vickery, Nicholas Isyumov David Surry, Peter King, Eric Ho, Horia Hangan National Research Council (NRC)——University of Ottauce (UD) Robert I. Wardlaw, Hiroshi Tanaka, Kevin Cooper Steve Zan, Guy L. Larose
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2.风工程主要论著
2.1主要著作
[1]. R.h. Scanlan ＆E. Simiu, Wind Effects on Structures: An Introduction to Wind Engineering, John Wiley & Sons, 1996(3rd) [2]. P. Krishna, Recent Advances in Wind Engineering, Wiley Eastern Ltd. 1994 [3]. H. Sockel, Wind-Excited Vibrations of structures, Springer-Verlag, 1994 [4]. A.Larsen, Aerodynamics of Large Bridges,Balkema,Rotteldam,1992 [5]. A. Larsen, Bridge Aerodynamics, Balkema, Rotterdam, 1998 [6]. J. D-Holmes, Wind Loading of Structures, Spon Press, London,2001
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1.3机构(续)
D.中国风工程学术机构
中国空气动力学会 风工程空气动力学专委会（年会四年，2002第六届） 结构风工程专委会（年会两年，2001年第十届） 中国土木工程学会 桥梁及结构工程学会（年会两年，2002年第十五届） 风工程专委会（年会两年，2001年第十届） 中国振动工程学会 结构动力学专委会（年会四年，2001年第三届） 模态分析与实验专委会（年会四年，2001年第四届）
H.风能利用——风力发电、场地选择
I. 气象工程等
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1.3机构
A. ICWE——International Conference on Wind Engineering. (International Conference or Research Seminar on Wind Effects on Buildings and structures) Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. Ⅴ. 1963 Teddington, England☆ 1967 Ottawa, Canada☆ 1971 Tokyo, Japan (formally established) 1975 Heathrow (London), England 1979 Fort Collin, Colorado, U.S.A☆
Ⅵ. 1983 Gold coast, Australia & Auckland, New Zealand
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1.3机构(续)
A. ICWE——International Conference on Wind Engineering. (International Conference or Research Seminar on Wind Effects on Buildings and structures) (续) Ⅶ. Ⅷ. Ⅸ. Ⅹ. Ⅺ. 1987 Aachen, F.R. Germany 1991 London, Qntaria, Canada 1995 New Delhi, India 1999 Copenhagen, Denmark 2003 Lubbock, Texas, U.S.A
2.3知名专家(续)
I.日本
Kyoto University , Masaru Matsumoto, H. Shirato University of Tokyo, Yozo Fujino, J. Kanda Yokohoma National University, Toshio Miyata, Hitoshi Yamada Keio University, Shuzo Murakami