編輯推薦
土木工程的結構設計必須要考慮風荷載作用。風荷載鏈可係統、完整地說明結構風荷載作用的各環節,風荷載鏈涉及風氣候(全球風)、場地風(低空風)、氣動響應(氣流與風壓的轉化)、力學響應(由風壓引起的結構響應)和風荷載設計標準。
本書從風荷載鏈著筆,依次介紹瞭與風荷載相關的氣象知識、大氣邊界層、靜力風載、動力風載和風洞試驗的縮尺準則。結構的動力風荷載作用涵蓋瞭湍流風緻振動、鏇渦脫落振動、顫振及弛振。
本書係統介紹瞭結構風荷載效應的分析方法,給齣瞭結構風荷載作用的理論背景,多種結構實用計算方法,如多、高層房屋、煙囪及懸索橋。對從事風敏結構設計的工程師而言,頗具參考藉鑒價值;同時,也可作為土木工程專業學生的參考書或相關背景知識的閱讀材料。
內容簡介
本書涵蓋瞭風荷載鏈的五個主要環節:全球風氣候、場地風特性、氣動響應、結構風緻響應和設計標準。主要內容包括風氣候、大氣邊界層的自然風、靜風荷載、單自由度結構順風嚮風振響應、鈍體風振響應、鏇渦脫落引起的橫嚮風振、橋梁風荷載作用、弛振及風洞試驗方麵的基本理論和計算方法;此外,在附錄中還給齣瞭與風荷及結構風響應計算相關的數理統計知識和數學計算方法。上述內容使讀者能全麵瞭解風工程研究的基本理論和方法。
本書章節簡繁有緻,注重基本概念和基本公式的闡述和推導,對相關理論知識和研究方法詳盡闡釋,將理論分析和規範應用相結閤,適用範圍廣。該書即可作為結構抗風設計和風工程研究的參考書,也可作為高等院校土木工程專業高年級學生或研究生的教材。
作者簡介
剋萊斯·迪爾比耶(Claes Dyrbye),丹麥技術大學,丹麥靈比。
目錄
第1章 緒論
第2章 風氣候
2.1氣象分類
2.2全球大氣環流
2.3地轉風和梯度風
2.4熱力第二循環(颱風)
2.5局部性氣候
第3章 大氣邊界層的自然風
3.1湍流風
3.2平均風速——風剖麵
3.3非平坦場地
3.4極值風
3.5湍流風
3.5.1湍流風分量的標準差
3.5.2時間尺度和積分長度尺度
3.5.3功率譜密度函數
3.5.4兩點間湍流的相關性
3.5.5歐洲規範1中關於湍流風的規定
第4章 靜風載
4.1極值靜風荷載
4.2作用在建築物上的風荷載
4.3結構錶麵上點風荷載的數學描述
4.4作用在結構上的總風載——達文波特模型
4.5氣動導納函數
4.5.1麵壓力標準相關譜
4.5.2細長區域
4.5.3矩形區域
4.6高斯過程的峰值係數
4.7內部風荷載
4.8歐洲規範1中的靜風載
4.8.1風壓
4.8.2總體風荷載
4.8.3尺寸效應係數
第5章 單自由度結構順風嚮風振響應
5.1等效靜力荷載與動力響應
5.2點狀結構的風荷載作用
5.3大型結構的風荷載作用
5.4陣風響應係數
第6章 鈍體順風嚮響應
6.1計算假設
6.2聯閤接納函數與縮尺函數
6.3結構極值響應
6.4細長結構的響應
6.4.1平均響應
6.4.2背景湍流響應
6.4.3湍流共振響應
6.5闆狀結構的響應
6.5.1平均響應
6.5.2背景湍流響應
6.5.3共振湍流響應
6.5.4常號模態
6.5.5變號模態
6.6設計方法
6.6.1常號模態結構的設計方法
6.6.2變號模態的設計方法
6.6.3具有復雜模態的結構
6.7歐洲規範1的討論
第7章 鏇渦脫落引起的橫嚮風振
7.1物理背景
7.2擬靜態結構上的鏇渦脫落
7.3由結構運動産生的橫嚮風荷載
7.4以譜模型為基礎的鏇渦脫落響應
7.4.1鏇渦脫落譜響應
7.4.2加拿大規範NBC 1990
7.4.3 CICIND模型規範
7.4.4混凝土煙囪的計算響應與觀測響應比較
7.5基於鏇渦共振模型的鏇渦脫落響應
7.5.1鏇渦脫落共振響應
7.5.2歐洲規範1
7.5.3鋼結構測算響應與觀測響應的對比
7.6設計
7.7鏇渦振動的減振
7.8例題:60m高的鋼煙囪
第8章 橋梁風荷載作用
8.1橋闆上的平均風荷載
8.2結構運動引起的風荷載
8.2.1橋闆截麵
8.2.2模態荷載
8.2.3氣動導數
8.2.4風荷載作用下結構的固有頻率和阻尼比
8.3抖振
8.4耦閤顫振
8.5懸索橋施工期間的顫振
8.6歐洲規範1中關於橋梁的條文
第9章 弛振
第lO章 風洞試驗
10.1模型規律
10.1.1弗勞德模型規律
10.1.2雷諾模型規律
10.1.3傑森模型規律
10.2風洞技術
附錄A 隨機變量與隨機過程
A.1一維隨機變量
A.2二維隨機變量
A.3隨機過程
A.4界限值交叉點和極值
附錄B 重積分的計算
附錄C 綫性結構的振動
C.1模態的正交性
C.2運動方程
C.3外荷載響應
附錄D 求解顫振方程
參考文獻
譯後記
前言/序言
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