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第四章 风荷载 内容提要 第一节 风的有关知识 第二节 风压 第三节 结构抗风计算的几个重要概念 第四节 顺风向结构风效应 第五节 横风向结构风效应 第一节 风的有关知识 二、两类性质的大风 1、台风 弱的热带气旋性涡旋 复合气流将大量暖湿空气带到涡旋内部 ? 形成暖心（涡旋内部空气密度减小，下部海面气压下降） ? 低涡增强 ? 复合加强，更多的水汽向中心集中 ? 。。。。。。（循环） 台风(typoon) 台风名字 2、季风(season wind) ? 冬季:大陆温度低、气压高；相邻海洋温度比大陆高、气压低 ? 风从大陆吹向海洋 ? 夏季:大陆温度高、气压低；相邻海洋温度比大陆低 、气压高 ? 风从海洋吹向大陆 三、风级（根据风对地面或海洋物体影响程度） ? 13个等级（0级?12级）（P38，表4-1） 0级 1级 2级 3级 4级 5级 6级 7级 8级 9级 10级 11级12级 静风 软风 轻风 微风 和风 清劲风 强风 疾风 大风 烈风 狂风 暴风飓风 第二节 风 压 2、基本风压w0（5个标准规定） ? 按规定的地貌、高度、时距等量测的风速所确定的风压 ? 地貌（地面粗糙度） 按照空旷平坦地貌确定基本风速或基本风压 ? 高度 10米高为标准高度（GB50009-2001） ? 公称风速时距 ?=10min 3、非标准条件下的风速和风压换算基本风压 （1）非标准高度换算 由实测结果分析，平均风速沿高度变化的规律可用指数函数来描述： 、z——任一点的风速和高度； 、 ——标准高度处的平均风速和高度，通常为10米； ——与地貌或地面粗糙程度有关的指数，地面粗糙程度越大， 越大，参考表4-3。 由风压与风速的关系，在确定地貌条件下（设此时的地貌粗糙度指数为 ），非标准高度处的风压 与标准高度处的风压 间的关系为： （2）非标准地貌的换算 地貌不同，地面的摩阻大小不同，使得该地貌处10m高处的风压与基本风压将不相同； 加拿大风工程专家Davenport的结果表明，地表摩擦的结果使得接近地表的风速随着离地面距离的减小而降低，如图4-6所示； 只有在离地面300~500米以上的地方，风才不受地表的影响，能够在气压梯度的作用下自由流动，达到速度梯度，而将出现这种速度的高度称为梯度风高度，用 表示。 各种地貌条件下风速变化指数 及梯度风高度 的参考值见表4-4。 设标准地貌的基本风速及其测定高度、梯度风高度和风速变化指数分别为： 另一地貌的上述各值分别为： 可得 或 所以，任意地貌的基本风压 与标准地貌的基本风压 的关系为： （3）不同时距的换算 时距不同，所求得的平均风速不同； 统计得出各种不同时距与10分钟时距风速的平均值，见表4-6。 （4）不同重现期的换算 重现期不同，最大风速的保证率将不同，相应的最大风速值也就不同； 根据结构的重要性，设计时可能采用不同重现期的基本风压； 根据我国各地的风压统计资料，得出不同重现期与常规50年重现期风压比值 ，如表4-7所示。 近似拟合公式为： 全国基本风压分布图4-5。 第三节 结构抗风计算的几个重要概念 PL 截面 风速 B PM PD 流经任意截面物体所产生的力 工程上一般将脉动风处理为随机过程