结构动力学ch6(风振响应)
力学中的结构动力学响应与优化
力学中的结构动力学响应与优化力学是研究物体静态和动态力学性质的学科，而结构动力学响应与优化则是力学中的一个重要分支，通过分析结构体在外部力作用下的波动响应，找到最优的结构设计方案。
一、结构动力学响应在力学中，结构动力学响应是指结构体在受到外部力作用后所产生的振动与变形情况。
结构动力学响应可以分为静力响应和动力响应两种情况。
1. 静力响应静力响应是指结构体在受到稳定作用力后的平衡状态。
通过分析材料的力学性质和结构体的几何形状，可以计算出结构体在受力状态下的内力和变形情况。
静力响应的分析方法通常采用力平衡方程和材料本构关系进行计算。
2. 动力响应动力响应是指结构体在受到动态作用力或振动载荷时的响应情况。
动力响应的分析需要考虑结构的惯性和阻尼特性。
通过求解结构的振动方程，可以得到结构体在不同频率下的振动模态和共振情况。
动力响应的分析方法通常采用有限元法、模态分析等数值计算方法。
二、结构动力学优化结构动力学优化是在给定一定的约束条件下，通过调整结构体的形状、材料和结构参数，使得结构体在外部力作用下具有更好的响应性能。
结构动力学优化可以分为静力优化和动力优化两种情况。
1. 静力优化静力优化是指通过调整结构体的形状和几何参数，以使结构体在受力状态下具有更小的应力和变形。
静力优化的目标可以是最小化结构的重量、最大化结构的刚度或满足特定的结构性能要求。
静力优化的方法有拓扑优化、形状优化和尺寸优化等。
2. 动力优化动力优化是指通过调整结构体的参数和材料特性，以使结构体在受到动态作用力或振动载荷时具有更好的阻尼特性和振动响应控制能力。
动力优化的目标可以是最小化结构的振动幅值、最大化结构的振动模态频率或实现特定的振动控制要求。
动力优化的方法有结构参数优化、材料优化和阻尼控制优化等。
结构动力学响应与优化在工程领域具有广泛的应用。
例如，在建筑工程中，通过分析房屋结构在地震作用下的动力响应，可以设计出具有良好抗震性能的建筑物；在航空航天工程中，通过优化飞机结构的动力响应特性，可以提高飞机的飞行稳定性和安全性。
结构动力学课后习题答案
结构动力学课后习题答案结构动力学是研究结构在动态载荷作用下的响应和行为的学科。
它涉及到结构的振动、冲击响应、疲劳分析等方面。
课后习题是帮助学生巩固课堂知识、深化理解的重要手段。
以下内容是结构动力学课后习题的一些可能答案，供参考：习题1：单自由度系统自由振动分析解答：对于一个单自由度系统，其自由振动的频率可以通过以下公式计算：\[ f = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m}} \]其中，\( k \) 是系统的刚度，\( m \) 是系统的总质量。
系统自由振动的振幅随着时间的衰减可以通过阻尼比 \( \zeta \) 来描述，其衰减系数 \( \delta \) 可以通过以下公式计算：\[ \delta = \sqrt{1-\zeta^2} \]习题2：单自由度系统受迫振动分析解答：当单自由度系统受到周期性外力作用时，其受迫振动的振幅可以通过以下公式计算：\[ A = \frac{F_0}{\sqrt{(k-m\omega^2)^2+(m\zeta\omega)^2}} \] 其中，\( F_0 \) 是外力的幅值，\( \omega \) 是外力的角频率。
习题3：多自由度系统模态分析解答：对于多自由度系统，可以通过求解特征值问题来得到系统的模态。
特征值问题通常表示为：\[ [K]{\phi} = \lambda[M]{\phi} \]其中，\( [K] \) 是系统的刚度矩阵，\( [M] \) 是系统的质量矩阵，\( \lambda \) 是特征值，\( {\phi} \) 是对应的特征向量，即模态形状。
习题4：结构的冲击响应分析解答：对于结构的冲击响应分析，通常需要考虑冲击载荷的持续时间和冲击能量。
结构的冲击响应可以通过冲击响应谱（IRF）来分析，它描述了结构在不同频率下的响应。
冲击响应分析的结果可以用来评估结构的耐冲击性能。
习题5：疲劳分析解答：结构的疲劳分析需要考虑结构在重复载荷作用下的寿命。
结构动力学 总结
结构动力学 动力特性（天生就有的，爹妈给的，不随外界任何事物改变）自振频率ω：初速度或初位移引起自由振动的圆频率振型：结构按照某自振频率振动的位移形态阻尼：振动过程中的能量耗散（主要由结构内部的特征决定的）动力作用：周期荷载、冲击荷载、随机荷载（地震）动力反应（响应）：动内力、动荷载、速度、加速度结构动力学是研究动力反应的规律的学问，一般思路是先研究自由振动（目的是搞清该结构的动力特性）再研究强迫振动（动力特性+动力作用）利用振型分解反应谱法，可以将每个基本振型的参与系数求出来，这样的最大好处是可以将耦联微分方程解耦。
刚度法通式：()()()()mY t cY t kY t F t ++=1、 单自由度无阻尼自由振动（分析自由振动的目的是确定体系的动力特性：周期、自振频率）()()0my t ky t += （()[()]y t my t δ=-） （令k m ω=） 解为：00()cos sin v y t y t t ωωω=+=sin()A t ωϕ+ （22002v A y ω=+，00tan y v ωϕ=） 重要结论：由微分方程的解可以知道，无阻尼振动是一个简谐振动，其周期和自振频率为2T πω=，k mω=周期和自振频率之和自己质量与刚度有关和外界因素无关。
2、单自由度有阻尼自由振动()()()0my t cy t ky t ++= （令=22c c mw mkξ=） 即微分方程为2()2()()0y t wy t w y t ξ++=（实际建筑结构的阻尼比1ξ<）解为000()[sin cos ]t d d dv y y t e t y t ξωξωωωω-+=+=sin()t d Ae t ξωωϕ-+（21d ωωξ=-） 221000000(),d d v y y A y tg v y ξωωϕωξω-+=+=+其中 重要结论：1）由方程的解看出弱阻尼情况下的自由振动是一种衰减振动，阻尼使振幅按指数规律衰减。
结构风振响应分析
§4.3.1 基本思路
横风向风振响应分析目的：避免结构在高 超临界区因涡激共振产生过大振动或破坏。
横风向风振响应分析流程： 1）条件判定，即结构是否可能出现强风
共振； 2）确定共振荷载，包括荷载大小及作用
位置； 3）涡激共振响应分析。
35
§4.3.2 涡激共振条件判定
§4.3.2 涡激共振条件判定
均方响应: x2 Sx () d 0
25
★ 小结
§4.2.1 顺风向风振响应分析方法
频域分析方法与时域分析方法
频域方法
时域方法
非线性
线弹性
√
振型分布 振型离散，第一振型为主
√
振型相关性 忽略振型相关性
√
结构形式 体型简单，有振型公式
√
体现概念
较直观，适用于理论研究 需 再 分 析 ， 适 用于实际应用
★ 自激振动 （aeroelastic vibration）
注：圆形截面不会出现自激振动现象。
12
两种典型的工程自激振动现象
§4.1 结构风振响应类型
1）输电线驰振（ Conductor Galloping）
在冬季，当风吹到因覆冰而变为非圆截面的导线时， 将诱发导线产生一种低频（约0.1～3 Hz）、大振幅 （约为导线直径的5～300倍）的自激振动。
单自由度系统运动方程:
mx cx kx f t
c 2m1
两端作傅立叶变换得到频域方程:
m2 X icX kX F
H
i
X F
k
1
m2
ic
k
1
1 2 i2
23
频响函数的模
§4.2.1 顺风向风振响应分析方法
结构动力学中的风振问题分析
结构动力学中的风振问题分析结构动力学是研究结构在外界力作用下的振动行为的学科，而风振问题则是结构动力学中一个重要的研究方向。
本文将从风振问题的背景和原因、影响因素和评估方法等方面进行详细分析和讨论。
一、背景和原因在风振问题中，结构物在大风环境下会受到风力的作用，引起结构的振动。
风振问题主要存在于高层建筑、长跨度桥梁、烟囱、塔楼等高耸结构中。
这种振动既可能是结构自身的自由振动，也可能是受到风力激励后的强迫振动。
风振问题的产生原因可以归结为以下几点：1. 气象因素：大风引起的气动力是产生风振问题的主要原因之一。
气象因素包括风速、风向、风向变化频率等。
2. 结构刚度：结构刚度的大小将直接影响结构的振动特性，而刚度小的结构更容易受到风力的激励而发生振动。
3. 结构阻尼：结构的阻尼越小，振动越容易发生和持续。
因此，结构的阻尼对于风振问题的研究具有重要意义。
4. 结构质量：结构质量的大小也将影响结构的振动特性，质量越大，振动频率越低，风振问题相对较小。
二、影响因素风振问题的复杂性决定了其受到多个因素的共同影响。
主要的影响因素包括：1. 风速和风向：风速和风向是产生风振问题的主要因素，其中风速对结构振动的影响最为显著。
2. 结构特性：结构的刚度、质量和阻尼等特性将直接影响结构的振动响应。
3. 结构形状和几何尺寸：结构的形状和几何尺寸影响着结构对风力的反应，尤其是在流体作用下的层流和湍流区域。
4. 地面效应：结构与地面之间的交互作用对风振问题也具有重要影响。
三、评估方法针对风振问题，需要进行定量的评估和分析，以寻找有效的风振控制措施。
常用的评估方法包括：1. 数值模拟：通过数值模拟方法，可以模拟结构在大风作用下的振动响应。
常用的数值方法包括有限元法、计算流体力学方法等。
2. 风洞试验：风洞试验可以模拟真实的风场环境，并通过模型的测试来评估结构的振动响应。
风洞试验是评估风振问题最为直观和准确的方法之一。
3. 实测方法：通过实际的结构振动监测数据，可以对结构的风振问题进行评估和分析。
结构风振响应分析
▪第五章第六章6.1单自由度体系时域分析（自由、强迫振动）SDOF⏹单自由度（⏹对于低阻尼自由振动，方程的解可以写为SDOF⏹单自由度（⏹将任意的动荷载看成一系列独立脉冲的总和，求出每一独立冲SDOF质量在微分时间间隔内受到的冲量为⏹根据叠加原理，体系在动荷载作用下的响应看成一系列冲量连SDOF虽然时域分析是完全一般性的，且可用来计算任何线性单自⏹单自由度阻尼体系在任意荷载作用下的响应可写为⏹SDOF⏹对荷载项进行傅里叶变换：⏹当输入SDOF脉冲响应函数和频率响应函数是线性体系分别在时域内和频⏹在任意荷载作用下体系的响应可以写成⏹多自由度体系⏹多自由度体系（⏹利用振型矩阵，把描述系统运动的广义坐标变换到模态坐标振型分解法[M⏹左乘振型矩阵的转置：6.2⏹自然风是典型的随机过程，由它引起的结构振动也自然是一⏹6.2.16.2.1概率分布函数⏹定义⏹6.2.2在实际问题中求随机变量的概率分布函数不是一件容易的事。
⏹（４）矩6.2.2⏹（４）协方差和相关系数⏹定义6.2.3⏹（１）数学期望⏹（６）自相关函数6.2.3⏹（９）互相关函数⏹按照随机过程的统计特性是否与过程的初始时间有关，随机6.2.4⏹（１）数学期望⏹（６）自相关函数6.2.4⏹（９）互相关函数6.2.5⏹要计算一个随机过程的统计特征（如期望、相关函数等），⏹随机过程的数学期望是某时刻对所有样本函数上的值的总体6.2.5⏹若一个平稳随机过程，还满足集合平均等于时间平均，即⏹在观察时间足够长时，一个样本6.2.6⏹首先回顾有关确定性时间函数的能量、能量谱密度、功率和功⏹巴塞瓦（6.2.6⏹在工程技术中有很多重要的时间函数的能量是无限的，它们⏹确定函数6.2.6lim时间函数与平稳随机过程的公式很相似。
6.2.6⏹维纳－辛钦（平稳随机过程的谱密度⏹平稳过程按其功率谱密度6.2.6⏹平稳过程按其功率谱密度⏹宽带平稳过程⏹白噪声也叫白噪声过程，它是宽带过程的一个重要的特例⎣6.2.6⏹白噪声在物理上是不能实现的，由于它在数学上的简单性，6.2.7⏹随机荷载作用下单自由度体系运动方程6.2.7⏹时域法6.2.7⏹频域法6.2.7⏹频域法6.2.7平稳速度和加速度的功率谱密度函数则分别为6.2.7⏹当平稳随机干扰▪作用在结构上的顺风向风压可以分解为：平均风、脉动风。
结构动力学问答题答案-武汉理工-研究生
结构动力学问答题答案-武汉理工-研究生结构动力学问答题答案-武汉理工-研究生《结构动力学》思考题第1章1、对于任一振动系统，可划分为由激励、系统和响应三部分组成。
试结合生活或工程分别举例说明：何为响应求解、环境识别和系统识别？响应求解：结构系统和荷载已知，求响应。
又称响应预估问题，是工程正问题的一种，通常在工程中是指结构系统已知，具体指结构的形状构件及离散元件等，环境识别：主要是荷载的识别，结构和响应已知，求荷载。
属于工程反问题的一种。
在工程中，如已知桥梁的结构和响应，根据这些来反推出桥梁所受到的荷载。
系统识别：荷载和响应已知，求结构的参数或数学模型。
又称为参数识别，是工程反问题的一种，在土木工程领域，房屋、桥梁和大坝等工程结构被视为“系统”，而“识别”意味着由振动实验数据求得结构的动力特性（如频率、阻尼比和振型）。
如模态分析和模态试验技术等基本成型并得到广泛应用。
2、如何从物理意义上理解线性振动系统解的可叠加性。
求补充3、正确理解等效刚度的概念，并求解单自由度系统的固有频率。
复杂系统中存在多个弹性元件时，用等效弹性元件来代替原来所有的弹性元件，等效原则是等效元件刚度等于组合元件刚度，则等效元件的刚度称为等效刚度。
4、正确理解固有频率f 和圆频率ω的物理意义。
固有频率f ：物体做自由振动时，振动的频率与初始条件无关，而仅与系统的本身的参数有关(如质量、形状、材质等)，它是自由振动周期的倒数，表示单位时间内振动的次数。
圆频率ω：ω=2π/T=2πf 。
即为单位时间内位移矢量在复平面内转动的弧度，又叫做角频率。
它只与系统本身的参数m ，k 有关，而与初始条件无关5、正确理解过阻尼、临界阻尼、欠阻尼的概念。
一个系统受初扰动后不再受外界激励，因为受到阻力造成能量损失而位移峰值渐减的振动称为阻尼振动。
系统的状态按照阻尼比ζ来划分。
把ζ=0的情况称为无阻尼，即周期运动;把0<ζ<1的情况称为欠阻尼，即系统所受的阻尼力较小，振幅在逐渐减小，最后才达到平衡位置;把ζ>1的情况称为过阻尼，如果阻尼再增大，系统需要较长的时间才能达到平衡;把ζ=1的情况称为临界阻尼，即阻尼的大小刚好使系统作非"周期"运动。
高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制
高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制高速铁路桥梁是现代交通基础设施的重要组成部分，它承载着巨大的运输压力，因此其结构的稳定性和安全性显得尤为重要。
在高速列车行驶过程中，桥梁结构容易受到气候因素的影响，其中风振响应是一个很大的考虑因素。
本文旨在对高速铁路桥梁结构的风振响应进行深入分析，并探讨相应的控制方法。
首先，为了对高速铁路桥梁结构的风振响应进行准确的分析，我们需要了解桥梁结构受到风力作用时所产生的振动特性。
桥梁结构的振动可以分为自由振动和强迫振动两种情况。
自由振动是指桥梁结构在没有外界作用力的情况下自身固有特性引起的振动，而强迫振动则是由外部作用力（如风力）引起的。
了解这些基本概念是进行风振响应分析的基础。
其次，针对高速铁路桥梁结构的风振问题，我们需要进行振动特性分析。
这个分析可以通过数值模拟和实验测试来完成。
数值模拟方法主要是应用有限元分析技术对桥梁结构进行计算，可以得到不同工况下的加速度、位移和应力等振动参数。
实验测试方法则是通过在实际桥梁上安装传感器进行数据采集，进而对风振响应进行分析。
这两种方法的综合应用可以提高分析结果的准确性和可靠性。
在进行风振响应分析的基础上，我们可以探讨一些有效的控制方法来减小桥梁结构的风振响应。
首先，可以通过优化桥梁结构设计来降低其振动敏感性。
例如，在桥梁的结构连接部位增加约束装置可以增强结构的刚度，减小振动响应。
其次，可以采用主动振动控制技术来减小桥梁结构的振动幅值。
这种技术通过在桥梁结构上安装控制装置来实时调节结构的刚度和阻尼，从而减小振动幅值。
最后，考虑到风振响应不仅与桥梁结构自身特性有关，还与周围环境特征有关，可以采用防风措施来减小风力对桥梁的直接作用，如遮挡物、减速带等。
总之，高速铁路桥梁结构的风振响应分析与控制是保证桥梁结构安全稳定运行的重要环节。
通过对桥梁结构的振动特性进行准确的分析，并采取相应的控制方法，可以有效减小桥梁结构的风振响应，提高其安全性和稳定性。
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0.615w0
415
§6.1 风荷载
3.不同时距的换算
由于脉动风的影 响，时距越短， 公称风速值越大
各种不同时距与10分钟时距风速的平均比值
风速 1h 10 5 2 1 0.5 20 10 5 瞬时
时距
min min min min min s s s
统计比值 0.94 1 1.07 1.16 1.20 1.26 1.28 1.35 1.39 1.50
Cs，Ks ，Fs(t) 分别为广义质量，广义阻尼，广义刚度 和广义荷载。
26
§6.1 风荷载
将广义位移和广义荷载进行傅里叶变换，
Qs ()
s
(t
)ei
2
ft
dt
F%s ()
Fs
(t
)ei
2
ft
dt
Qs () Hs ()F%s ()
其中
Hs
()
Ks[1
i
2s
(
1 / s
)
(
/
s
)2
]
３ 微风 0.6 1.0 渔船渐觉簸动，随风 移行每小时5~6km
４ 和风 1.0 1.5 渔船满帆时倾于一方
陆地地面物征象
距地10m高处相当风速
km/h
静、烟直上
<1
烟能表示方向，但风 1~5 向标不能转动
人面感觉有风，树叶 有微响，风向标能转 动
6~11
树叶及微枝摇动不息， 12~19 旌旗展开
第六章 结构风振响应分析
（Wind Response Analysis of Structure)
1
主要内容
§6.1风荷载 §6.2顺风向结构风效应 §6.3横风向结构风效应 §6.4桥梁风荷载动力响应 §6.5大跨径桥梁风洞试验
2
§6.1 风荷载
3
§6.1 风荷载
一、风的形成 风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的。
30
顺风向结构风效应
顺风向效应 = 平均风效应 + 脉动风效应 一、顺风向平均风效应 1.风载体型系数
而实际风到达工程结构物表面并不能理想地使气流停滞，
而是让气流以不同方式在结构表面绕过。但伯努利方程
仍成立，即：
p0
1 2
v02
p
1 2
v2
w
p
p0
1
v2 v02
v02
2
s w0
风载体型系数
m* x&k 1 p* (tk 1 )
其中: m* m t c t2k
2
p*(tk1) p(tk1) c(x&k 0.5&x&kt) k[xk x&kt (0.5 )&x&kt2]
29
§6.1 风荷载
m* x&k 1 p* (tk 1 )
m* m t c t2k
2
p*(tk1) p(tk1) c(x&k 0.5&x&kt) k[xk x&kt (0.5 )&x&kt2]
5
大损毁
12 飓风 14 — 海浪滔天
陆上绝少，其捣毁力极 118~133 64~71 32.7~36.9 大
4-7
§6.1 风荷载
风压： 当风 以一定的速度向前运动遇到阻塞时，将对阻塞物产生 压力，即风压。
风压的产生
4-8
§6.1 风荷载
一、 风压与风速的关系
dw1
dA
dl
dA
dv dt
dw1 vdv
三、顺风向总风效应
w( z )
w( z )
wd
(z)
w( z )
Pd (z) lx (z)
或 w(z) (z) s (z) z (z)w0
34
w(z) (z) s (z) z (z)w0
其中风振系数：
令
得
(z) 1 1(z) z (z)
35
脉动增大系数
36
37
对于低层建筑结构(剪切型结构)
风洞试验 31
图：气流通过拱形 屋顶房屋示意图
图 双坡屋顶房屋风载体型系数
32
2.风压高度变化系数 3.平均风下结构的静力风载
33
二、顺风向脉动风效应 假定：在脉动风作用下，结构主要按第一振型振动。
Pd (z) m(z)w12 y(z, t) m(z)w121(z)q1(t) ξμm(z)φ1(z)w0
年最大风速概率密度分布
11
§6.1 风荷载
三、非标准条件下的风速或风压的换算 1.非标准高度换算
实测表明，风速沿高度呈指数函数变化，即：
4-12
§6.1 风荷载
2.非标准地貌的换算 梯度风:不受地表影响,能够在气压梯度作用下自由流动的风。
梯度风高度HT与地面的粗糙程
度有关，一般为300~500m，
24
§6.1 风荷载
对于多自由度体系，其振动微分方程为
[M]&x&[C]x&[K]x F(t)
其中，[M], [C], [K]分别为结构的质量、阻尼和刚度矩
阵，x ，x& ，&x&分别为节点的位移、速度和加速度向量，
F(t)为脉动风荷载向量。 利用阵型叠加法，引入正则变换
n
x(t) ss (t) s 1
能吹起地面灰尘和纸 20~28 张，树的小枝摇动
n mile/h
<1 1~3
4~6
7~10
11~16
m/s 0~0.2 0.3~1.5 1.6~3.3
3.4~5.4 5.5~7.9
6
§6.1 风荷载
风力等级表（续）
5 清劲风 2.0 2.5 渔船缩帆（即收 有叶的小树摇摆，内陆 29~38 去返之一部） 的水面有小波
dl v dt 伯努利方程：
w1
1 2
v2
v
c
0时，w1 初始条件
wm
w 1 v2 1 v2
2
2g
气压为101.325kPa
常温150C
绝对干燥
纬度450海面
9
§6.1 风荷载
二、基本风压 按规定的地貌、高度、时距等量测的风速称为基本风压。
基本风压应符合五个规定： （1）标准高度的规定：一般取为10m。 （2）地貌的规定：空旷平坦。 （3）公称风速的时距
地面越粗糙，HT越大。
地面越粗糙，风速变化越 慢（α越大），梯度风高度将 越高；反之，地面越平坦，风 速变化将越快（α越小）；梯 度风高度将越小。
不同粗糙度影响下的风剖面
13
§6.1 风荷载
不同地貌的α及HT值 地貌 海面 空旷平坦地面
α
0.1~0.13
0.13~0.18
HT(m) 275~325
流经任意截面物体所产生的力 风效应：由风力产生的结构位移、速度、加速度响应等。 418
§6.1 风荷载
二、顺风向平均风与脉动风 瞬时风可分解为 = 平均风 + 脉动风
平均风—静力风效应 脉动风—动力风效应
平均风速和脉动风速
引起结构顺风向振动
地面粗糙度的影响： 地面越粗糙，v越小， vf的幅值越大且频率 越高。
1
Eq.(4-5 6 a) Eq.(4-5 6 b) Eq.(4-5 6 c)
0.8
z/H
0.6
对于高层建筑结构(弯剪型结构)
0.4
对于高耸结构(弯曲型结构)
0.2
0
0.5
1
第1振型函数
x
38
39
40
横风向结构风效应
1、横风向风荷载
建筑物横截面不是流线型，多为钝体，当气流绕过建筑物 时，会脱落出旋转方向相反的两列旋涡，如图所示。这两 列旋涡最初分别保持自身的运动，随后相互干扰、相互吸 引，逐渐形成涡流。如果旋涡脱落呈对称稳定状态，就不 会产生横向力；如果旋涡脱落呈无规则状态，或呈周期性 不对称状态，就会在横向对建筑物产生干扰力，即横风向 风荷载。
式中 v0：公称风速； v(t)：瞬时风速； τ：时距。
10min~1h的平均风速基本稳定，我国取τ=10min
10
§6.1 风荷载
(4) 最大风速的样本时间
风有它的自然周期，每年季节性的重复一次。
一般取一年为统计最大风速的样本时间。
(5) 基本风速的重现期
τ=10min
1小时，6个样本 1天，144个样本
压力差
风
结构物 风压
大气热力学环流模型
理想模型
地球自转
三圈环流模型
大陆与海洋吸热差异
4
§6.1 风荷载
二、两类性质的大风
1.台风 弱的热带气旋→引入暖湿空气→在涡旋内部产生上升 和对流运动→加强涡旋→ ‥‥‥→台风
2.季风 冬季：大陆冷，海洋暖，风：大陆→海洋 夏季：大陆热，海洋凉，风：海洋→大陆
其中 s为第s阶固有振动模态（主模态），即
s [1s2s L ns ]T
25
§6.1 风荷载
s (t)为第s个正则坐标。
M s&&s (t) Cs&s (t) Kss (t) Fs (t)
M s sT [M ]s Cs sT [C]s Ks sT [K ]s Fs (t) sT [F (t)]s
17~21 8.0~10.7
6 强风
3.0 4.0 渔船加倍缩帆， 大树枝摇动，电线呼呼 39~49 捕鱼须注意风险 有声，举伞困难
22~27 10.8~13.8
7 疾风
4.0 5.5 渔船停息港中， 全树摇动，迎风步行感 50~61
在海上下锚
觉不便