风工程与结构抗风设计

第1章绪论

1.1 自然界的风

1.1.1风的成因

1.1.2风的类型

1.1.3风力等级

1.1.4风灾害

1.2结构风工程

1.2.1结构风工程的研究内容

1.2.2结构风工程的研究方法

1.2.3结构风工程学科的发展

1.3本书内容及学习方法

思考题

第2章大气边界层风特性

2.1大气边界层

2.2平均风速特性

2.2.1平均风速剖面

2.2.2基本风速

2.2.3非标准条件下的基本风速换算

2.3脉动风速特性

2.3.1湍流强度

2.3.2湍流积分尺度

2.3.3脉动风速功率谱

2.3.4空间相关性

2.4极值风速

思考题

第3章风荷载与钝体绕流

3.1钝体空气动力学基础

3.1.1流体运动描述

3.1.2流体控制方程

3.1.3 Bernoulli方程

3.2钝体绕流现象

3.2.1边界层与流动分离

3.2.2雷诺数效应

3.2.3旋涡脱落频率和斯托罗哈数

3.3结构风荷载

3.3.I平均风荷载

3.3.2脉动风荷载

思考题

第4章结构风振响应分析

4.1概述

4.1.1风致振动的类型

4.1.2风振分析方法

4.2顺风向随机风振响应分析

4.2.1风速谱到风压谱的转换

4.2.2风振响应的频域分析方法

4.2.3背景响应与共振响应

4.3横风向涡激共振响应分析

4.3.1横风向涡激振动类型

4.3.2横风向涡激共振分析方法

4.4驰振与颤振分析

4.4.1驰振

4.4.2颤振

4.5等效静风荷载

4.5.1阵风荷载因子法

4.5.2惯性力法

思考题

第5章结构抗风设计

5.1结构抗风设计基本流程与方法

5.1.1风场基本信息确定

5.1.2主体结构抗风设计

5.1.3围护结构抗风设计

5.2高层建筑抗风设计

5.2.1抗风设计要求

5.2.2静力风效应分析

5.2.3顺风向风振分析

5.2.4横风向风振分析

5.2.5扭转风振分析

……

第6章风洞与风洞试验

第7章计算风工程

《风工程与结构抗风设计》首先概括介绍了结构风工程学科的发展与现状，然后重点介绍结构风工程学科的三个基础性问题：大气边界层风特性，结构风荷载特性和结构风振响应特性，详细阐述了相关的基本理论、特征规律和分析方法；结合2012版荷载规范和其他相关规范、规程，详细介绍了高层建筑、高耸结构和大跨度屋盖结构等典型结构形式的抗风设计方法；最后，介绍了结构风工程研究的两种基本手段，风洞试验和计算流体力学方法。为便于读者理解，在附录部分还给出了随机过程和随机振动分析方面的相关基础知识。