本書作為高級課程的教科書，介紹了結(jié)構(gòu)風工程領(lǐng)域新技術(shù)水平的信息和新的研究成果。主題包括風氣候、設(shè)計風速估計、鈍體空氣動力學(xué)和應(yīng)用、風致建筑響應(yīng)、風、陣風系數(shù)方法、構(gòu)件和外墻上的風荷載、碎片沖擊、風荷載規(guī)范和標準、計算工具和計算流體動力學(xué)技術(shù)、建筑物振動下的可居住性、建筑阻尼以及風致振動的抑制。
譯者序
原書前言
本書作者
第1章強風及其特性1
1.1簡介1
1.2強風和流體力學(xué)1
1.2.1強風氣候1
1.2.2強風流體動力學(xué)2
1.3風速的統(tǒng)計描述4
1.3.1平均風速5
1.3.2風速波動9
1.4地形影響16
參考文獻18
第2章設(shè)計風速的估計19
2.1簡介19
2.1.1術(shù)語19
2.1.2基本可靠性要求20
2.2數(shù)據(jù)基礎(chǔ)21
2.2.1國家氣象局提供的基本信息21
2.2.2質(zhì)量控制和修正22
2.2.3母體分布23
2.2.4極值總體抽樣24
2.3基本統(tǒng)計27
2.3.1組合規(guī)則27
2.3.2廣義極值分布27
2.3.3廣義帕雷托分布29
2.3.4概率分布的描述參數(shù)的識別29
2.3.5被識別參數(shù)的統(tǒng)計穩(wěn)定性33
2.4設(shè)計風速的最佳估計34
2.4.1基本方法34
2.4.2應(yīng)用舉例35
2.5方向性37
2.5.1簡介37
2.5.2每次風暴的最大風速38
2.5.3風暴持續(xù)時間和額外風暴小時數(shù)的相對強度39
2.5.4額外風暴小時中的方向變化40
參考文獻41
第3章鈍體空氣動力學(xué)43
3.1簡介43
3.2阻力和升力43
3.2.1阻力43
3.2.2流動分離45
3.3鈍體上的壓力47
3.3.1流過流線形體的平穩(wěn)流47
3.3.2流過流線形體的平穩(wěn)均勻流47
3.3.3湍流，三維鈍體48
3.4雷諾數(shù)對鈍體力和壓力分布的影響50
3.5湍流對鈍體力的影響53
3.5.1湍流對阻力的影響54
3.5.2湍流對升力的影響55
3.6圓角半徑的影響56
3.7順風和橫風激勵以及渦旋脫落57
3.8澳大利亞和新西蘭風荷載標準AS/NZS 1170.2怎樣處理鈍體空氣動力學(xué)59
3.9小結(jié)60
參考文獻61
第4章大跨橋梁空氣動力學(xué)62
4.1簡介62
4.1.1第一個轉(zhuǎn)折點：平均風荷載62
4.1.2第二個轉(zhuǎn)折點：陣風荷載63
4.1.3第三個轉(zhuǎn)折點：動態(tài)風荷載63
4.2氣動力公式65
4.2.1靜力分量65
4.2.2準平穩(wěn)空氣動力學(xué)65
4.2.3非平穩(wěn)空氣動力系數(shù)67
4.2.4瞬態(tài)力68
4.3氣動不穩(wěn)定性69
4.3.1氣動不穩(wěn)定性的概念69
4.3.2翼面顫振的二維條帶理論69
4.3.3顫振理論的應(yīng)用70
4.3.4非平穩(wěn)升力的實驗71
4.3.5三維顫振分析72
4.3.6馳振74
4.3.7扭轉(zhuǎn)顫振76
4.4抖振分析76
4.4.1隨機振動分析76
4.4.2在單自由度系統(tǒng)的應(yīng)用78
4.4.3在阻力激勵下的水平線狀結(jié)構(gòu)79
4.4.4在升力激勵下的水平線狀結(jié)構(gòu)80
4.5渦激振動81
4.5.1渦旋脫落的概念81
4.5.2數(shù)學(xué)公式81
4.5.3橋面板的渦激振動82
參考文獻84
第5章結(jié)構(gòu)的風致振動：主要針對高層建筑的空氣動力學(xué)86
5.1簡介86
5.2建筑和結(jié)構(gòu)的順風向激勵和響應(yīng)87
5.2.1鈍體上的脈動阻力88
5.2.2陣風響應(yīng)系數(shù)89
5.2.3氣動阻尼91
5.3建筑和結(jié)構(gòu)的橫風激勵和響應(yīng)93
5.3.1入射湍流導(dǎo)致的激勵93
5.3.2尾流激勵94
5.3.3橫風運動導(dǎo)致的激勵96
5.4其他脈動力和響應(yīng)現(xiàn)象99
5.4.1扭轉(zhuǎn)振動99
5.4.2渦旋脫落引起的順風和橢圓振動99
5.5高層建筑的風致干擾激勵100
5.5.1高層建筑在干擾激勵下的順風和橫風響應(yīng)101
5.5.2高層建筑干擾激勵下的扭轉(zhuǎn)響應(yīng)102
5.5.3設(shè)計要素102
5.6減少建筑和結(jié)構(gòu)的風致響應(yīng)的空氣動力措施104
5.6.1建筑形狀的空氣動力修正對高層建筑風致響應(yīng)的影響104
5.6.2開洞和底部排氣的優(yōu)點105
5.6.3建筑物頂部、錐度、扭曲、逆流和其他組合建筑形狀的影響105
5.6.4設(shè)計要素105
5.7小結(jié)106
致謝107
參考文獻107
第6章評估結(jié)構(gòu)在風激勵下順風向響應(yīng)的陣風系數(shù)法110
6.1時域內(nèi)點狀結(jié)構(gòu)的風作用110
6.2頻域內(nèi)點狀結(jié)構(gòu)的風作用111
6.3氣動導(dǎo)納112
6.4單自由度(SDF)系統(tǒng)的動力響應(yīng)綜述112
6.5位移譜116
6.6位移譜積分117
6.7峰值響應(yīng)的估算118
6.8順風向加速度估算120
6.9小結(jié)121
致謝121
參考文獻121
第7章建筑組件和覆蓋層上的風荷載122
7.1簡介122
7.2建筑物上的風荷載124
7.2.1建筑物的空間變化和幾何形狀對壓力的影響125
7.2.2風荷載的時間變化127
7.2.3內(nèi)部壓力和壓力均衡128
7.2.4設(shè)計風荷載的確定130
7.3組件和覆蓋層系統(tǒng)對風荷載的響應(yīng)130
7.3.1從屬面積和荷載分配131
7.3.2低循環(huán)疲勞131
7.3.3靜疲勞和玻璃132
7.4建筑物組件和覆蓋層的測試方法133
7.5小結(jié)134
參考文獻135
第8章水平風致飛射物及其碰撞試驗137
8.1簡介137
8.2之前已出版的研究137
8.3飛射物碰撞和碰撞測試標準138
8.4飛射物類型和運動方程139
8.4.1一般的飛射物類型139
8.4.2運動方程139
8.4.3無量綱形式141
8.4.4早期軌跡解141
8.4.5數(shù)值解142
8.5實驗和數(shù)值研究142
8.5.1塊狀飛射物的軌跡143
8.5.2桿狀飛射物的軌跡145
8.5.3片狀飛射物的軌跡146
8.6應(yīng)用147
8.7討論149
致謝149
參考文獻149
第9章風荷載規(guī)范和標準的理解：規(guī)定背后的基本原理151
9.1簡介151
9.2風速152
9.2.1地貌153
9.2.2風速和湍流模型157
9.2.3地形影響165
9.2.4風氣候165
9.3風壓系數(shù)167
9.3.1面積平均壓力168
9.3.2規(guī)范化過程中的折減系數(shù)171
9.3.3低層建筑中的附加風荷載172
9.3.4低層建筑中屋頂形狀和幾何的影響174
9.4內(nèi)部壓力175
9.5數(shù)據(jù)庫輔助設(shè)計（DAD）177
9.6風荷載的計算估計177
9.6.1計算機輔助風工程178
9.7結(jié)論和小結(jié)180
致謝180
參考文獻181
第10章風效應(yīng)的數(shù)值模擬185
10.1簡介185
10.2基于波疊加（譜）的方案186
10.2.1譜方法186
10.3基于數(shù)字濾波（時間序列方法）的
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