设计风速确定..
设计基本风速
设计基本风速设计基本风速是指在建筑设计过程中考虑风荷载的一个重要参数。
建筑物受风荷载作用是一个非常重要的考虑因素，而设计基本风速就是用来表征各地区风压分布的基本参数之一。
设计基本风速的合理确定对建筑的安全性和经济性至关重要。
一、设计基本风速的背景风力是大气运动的一种表现形式，而风荷载是建筑结构受到的一种外部荷载。
在建筑设计中，我们通常要考虑建筑物受风荷载的作用，以满足建筑物的安全性和稳定性要求。
而设计基本风速就是对风荷载的一种客观表征。
中国《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010中规定的设计基本风速是根据中国地区不同的气象环境条件确定的。
设计基本风速的合理确定是建筑工程设计中必须考虑的重要问题。
二、设计基本风速的确定方法设计基本风速的确定需要进行详细的气象和地理调查研究。
在确定设计基本风速时，应该综合考虑地理位置、气象条件和风场特征等因素。
一般来说，设计基本风速可以通过以下几种途径确定：1. 气象数据分析：通过气象站的观测数据，对当地的风场特征进行分析，从而确定设计基本风速。
2. 数值模拟方法：利用数值模型对当地气象条件进行分析和模拟，以确定设计基本风速。
3. 统计方法：通过对历史气象数据进行统计分析，确定设计基本风速的概率性。
以上方法都可以用来确定设计基本风速，但需要综合考虑实际情况及可靠性，合理选择适用的方法。
三、设计基本风速的影响因素设计基本风速的确定受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 地理位置：不同地理位置的风场特征不同，地理位置对设计基本风速有直接的影响。
2. 气候条件：不同气候条件对风场的形成和发展有较大的影响，气候条件是确定设计基本风速的重要因素。
3. 建筑高度和形状：建筑物的高度和形状对风场的分布和风压的大小都有直接影响，是确定设计基本风速的重要依据。
4. 风荷载标准和规范：不同国家和地区的风荷载标准和规范对设计基本风速的确定也有影响。
综合考虑以上因素，可以较为准确地确定设计基本风速，从而对建筑结构的设计和施工提供科学依据。
风荷载计算步骤
风荷载计算步骤一、引言风荷载计算是工程设计中非常重要的一项内容，它涉及到建筑物、桥梁、塔吊等工程设施的稳定性和安全性。
本文将介绍风荷载计算的步骤，帮助读者了解风荷载计算的基本原理和方法。
二、确定设计风速风荷载计算的第一步是确定设计风速。
设计风速是指在设计寿命期间内，某一特定地点上的平均风速。
确定设计风速需要参考相关的气象数据和规范，考虑地理位置、地形特征、气象条件等因素，以确保计算结果的准确性。
三、选择风压系数在进行风荷载计算时，需根据建筑物或结构物的形状和尺寸选择相应的风压系数。
风压系数是指单位面积上的风压力与动压的比值。
常用的风压系数有平面、曲面、圆柱体等，根据具体情况选择合适的系数进行计算。
四、计算风荷载根据确定的设计风速和选择的风压系数，可以计算出风荷载。
风荷载是指风对建筑物或结构物表面的作用力。
根据风压系数和结构物的投影面积，可以得到单位面积上的风荷载。
根据结构物的形状和布置，将单位面积上的风荷载乘以相应的面积，即可得到整体的风荷载。
五、设计风荷载分析在计算得到整体的风荷载后，需要进行设计风荷载分析。
设计风荷载分析是指根据风荷载的大小和方向，对建筑物或结构物进行稳定性分析。
通过分析结构物的受力情况，确定结构物的抗风能力是否满足设计要求，若不满足，则需要采取相应的加固措施。
六、风荷载施加位置确定在设计风荷载分析中，还需要确定风荷载施加的位置。
不同的建筑物或结构物在受风荷载时，其受力情况会有所不同。
通过施加风荷载的位置，可以进一步分析结构物的受力分布和变形情况，为设计提供依据。
七、风荷载计算结果验证在完成风荷载计算后，还需要对计算结果进行验证。
验证的目的是确定计算结果的准确性和合理性。
可以通过对已建成的建筑物或结构物进行实测，与计算结果进行对比，以验证计算方法的正确性。
若验证结果与计算结果相符，则说明风荷载计算是可靠的。
八、风荷载计算结果应用根据风荷载计算的结果，可以进行工程设计和施工。
根据计算结果确定结构物的尺寸、材料和施工方法，以确保结构物的稳定性和安全性。
风电基础验算书
风电基础验算书
引言
本文档旨在对风电基础进行验算，确保其能够满足安全和稳定
的要求。
本文档将按照以下步骤进行验算。
步骤一：确定设计风速
首先，需要确定设计风速。
设计风速是在设计风功率曲线下，
使得风电机组在最小风速（切入风速）时能够达到额定功率的风速。
确定设计风速需要综合考虑地理环境和风电机组的特性。
步骤二：确定基础尺寸和深度
在确定设计风速后，需要计算基础的尺寸和深度。
基础的尺寸
和深度需要能够承受设计风速下的风压和倾覆力矩，并且保证风电
机组的稳定性。
步骤三：验算基础设计参数
在确定基础尺寸和深度后，需要进行基础设计参数的验算。
这
些参数包括基础的抗拔稳定强度、基础的抗倾覆稳定强度等。
步骤四：验算基础的承载能力
最后，需要对基础的承载能力进行验算。
基础的承载能力需要
能够满足风电机组的负载要求，并且在地震等极端情况下能够保持
稳定。
结论
通过以上的验算，可以确保风电基础的安全性和稳定性。
同时，在实际施工中需要严格按照设计要求进行施工，并定期进行检测和
维护，以保证风电基础的可靠性和持久性。
注意：本文档中涉及的数据和参数仅为示例，实际设计中需根
据具体情况进行调整和细化。
风荷载计算步骤
风荷载计算步骤当建筑物或结构所处的环境中存在风力时，由于风力的作用，建筑物或结构会受到一定的风荷载。
对于建筑物或结构的设计和施工来说，风荷载计算是一个非常重要的环节。
本文将介绍风荷载计算的步骤。
1. 确定设计风速风荷载计算的第一步是确定设计风速。
设计风速是指在特定建筑物或结构所处的地理位置和环境中，具有一定概率和持续时间的极端风速。
通常情况下，设计风速是由当地气象台或相关机构根据历史天气数据和风速统计学研究计算出来的。
在进行风荷载计算时，需要根据建筑物或结构所处环境的不同，选择相应的设计风速。
2. 确定风向系数在确定设计风速之后，需要确定风向系数。
风向系数是指建筑物或结构所受风压与参考风速之间的比值。
在风荷载计算中，风向系数是一个重要的参数。
风向系数的计算需要考虑建筑物或结构的形状、尺寸、倾斜角度等因素。
3. 计算风力系数计算风力系数是风荷载计算的第三步。
风力系数是指建筑物或结构所处环境中的气流与建筑物或结构表面相互作用的模型参数。
风力系数的计算需要考虑建筑物或结构的形状、表面粗糙度、倾斜角度等因素。
通常情况下，建筑物或结构的风力系数需要通过风洞模型试验来确定。
4. 确定受风面积在确定了设计风速、风向系数和风力系数之后，需要确定受风面积。
受风面积是指建筑物或结构所接受风荷载的表面积。
在建筑物或结构的设计中，受风面积的确定需要考虑建筑物或结构的平面形状、高度、倾斜角度等因素。
5. 计算风荷载在确定了上述参数之后，可以进行风荷载的计算。
通常情况下，建筑物或结构所受风荷载可以分为静风荷载和动风荷载两部分。
静风荷载是指风力对建筑物或结构表面的直接作用，动风荷载则是指风力所引起的建筑物或结构的振动、共振等动态反应所引起的荷载。
在风荷载计算中，需要分别计算静风荷载和动风荷载，并综合考虑其作用。
综上所述，风荷载计算是建筑物或结构设计和施工中的重要环节。
通过上述步骤的计算，可以有效地确定建筑物或结构所受的风荷载，确保其结构的稳定性和安全性。
混凝土结构抗风设计规程
混凝土结构抗风设计规程一、前言混凝土结构在建筑中被广泛使用，其中抗风设计是一个重要的设计环节。
本文将从以下几个方面介绍混凝土结构抗风设计规程。
二、设计基础1. 设计风速设计风速应根据当地气象局的相关规定和当地气候条件来确定。
对于建筑物，根据建筑物所在的地区，一般可参考国家标准《建筑风载荷规范》（GB50009-2012）中的相关内容，确定相应的设计风速。
2. 风荷载计算风荷载计算应根据建筑物的结构形式和建筑物所在地的气象条件进行计算。
对于混凝土结构抗风设计，可采用以下公式进行计算：F = 0.613 × C_f × v^2 × A其中，F为风荷载，C_f为风压系数，v为风速，A为受力面积。
3. 安全系数在抗风设计中，应设置适当的安全系数，以确保结构的安全性。
安全系数的大小应根据具体情况确定，一般建议不小于1.5。
三、混凝土结构抗风设计1. 墙体结构在混凝土墙体结构抗风设计中，应根据墙体的尺寸、受力面积、墙体的高度和建筑物的结构形式等因素，选择合适的混凝土强度等级和钢筋配筋方案。
同时，在墙体的设计中，应考虑墙体与其他构件的连接方式，确保墙体与其他构件的连接牢固可靠。
2. 柱-梁结构在混凝土柱-梁结构抗风设计中，应依据柱-梁结构的受力特点，选择合适的钢筋配筋方案和混凝土强度等级。
同时，在柱-梁结构的设计中，应注意柱与梁的连接方式，确保柱与梁的连接牢固可靠。
3. 框架结构在混凝土框架结构抗风设计中，应依据框架结构的受力特点，选择合适的钢筋配筋方案和混凝土强度等级。
同时，在框架结构的设计中，应注意框架结构的节点连接和梁的支撑方式，确保框架结构的节点连接牢固可靠，梁的支撑方式合理稳定。
四、建筑构件的加强设计在某些情况下，为了提高建筑物的抗风能力，需要对建筑构件进行加强设计。
加强设计的方式有多种，例如增加构件的尺寸、增加构件的截面面积、增加钢筋配筋等。
加强设计应根据具体情况和实际需要来进行，同时应注意加强设计的可行性和经济性。
设计基准风速
设计基准风速一、引言基准风速是在建筑设计中非常重要的参数之一，它直接影响着建筑物的结构安全性和稳定性。
设计基准风速是指在特定的地理位置和建筑环境下，为确保建筑物的正常使用和安全运行，所规定的一定时间内出现的最大风速。
本文将从基准风速的定义、确定方法以及设计中的应用等方面进行阐述。
二、基准风速的定义基准风速是指在给定的地点、特定的高度和特定的时间范围内，以一定的统计概率出现的最大风速。
在建筑设计中，基准风速通常以一定的重现期来进行描述，如50年重现期、100年重现期等。
基准风速的确定需要考虑多种因素，如地理位置、气象条件、建筑物高度、地形等。
三、基准风速的确定方法1. 统计方法：通过对历史气象数据的分析，统计出特定地点、特定高度的风速分布情况，从中选取合适的风速作为基准风速。
2. 数值模拟方法：利用计算流体力学方法，基于建筑物周围的地理环境和气象条件，进行数值模拟，得到风场分布，从中确定基准风速。
3. 经验公式法：根据大量的观测数据和实测结果，总结出一些经验公式，通过输入建筑物的参数，计算出基准风速。
四、基准风速的设计应用1. 结构设计：基准风速是进行建筑物结构设计的重要参数之一。
根据基准风速，可以确定建筑物的抗风设计标准，包括抗风设计的结构形式、截面尺寸、连接方式等。
2. 设备选型：基准风速的确定还会对建筑物内部的设备选型产生影响。
例如，在高风速区域，需要选用抗风压能力较强的门窗、通风设备等。
3. 施工安全：基准风速的确定也与建筑物的施工安全有关。
在施工过程中，需要根据基准风速来制定相应的安全措施，确保施工人员的安全。
4. 防灾减灾：基准风速的确定还与建筑物的防灾减灾工作密切相关。
在高风速区域，需要采取相应的防风措施，如加固建筑物、设置防风墙等，以减少风灾的发生。
五、基准风速的局限性基准风速的确定是建筑设计中的一个重要步骤，但也存在一定的局限性。
首先，基准风速是根据历史气象数据和经验公式来确定的，受到数据的可靠性和时效性的影响。
冷却塔出风口风量计算
冷却塔出风口风量计算
1.确定设计风速：根据冷却塔的类型和应用要求，选择合适
的设计风速。
一般来说，工业冷却塔的设计风速在24m/s之间，而空调冷却塔的设计风速通常在68m/s之间。
2.确定出风口面积：根据冷却塔的设计风速和出风口的形状
和尺寸，计算出出风口的截面积。
出风口的截面积可以通过公式：出风口面积=风量/设计风速来计算，其中风量单位为立方
米/小时，设计风速单位为米/秒。
3.考虑空气密度：由于空气的密度随温度和湿度的变化而变化，因此在计算出风口面积时，需要考虑到实际运行条件下的
空气密度。
可以使用空气密度表或公式来计算出实际运行条件
下的空气密度。
4.计算风量：根据实际运行条件下的空气密度和出风口面积，计算出实际运行条件下的风量。
风量的单位通常为立方米/小时。
风管风速标准
风管风速标准风管风速标准是指在风管系统中，风速的标准范围。
风管风速标准的制定是为了保证风管系统的正常运行和安全性。
在设计和使用风管系统时，必须遵守风管风速标准，以确保风管系统的性能和效果。
风管风速标准的制定是根据建筑物的用途、风管系统的尺寸、气流的需求等因素来确定的。
一般情况下，风管风速标准的范围是1-3米/秒。
在一些特殊情况下，风管风速标准的范围可能会有所调整。
风管风速标准的确定主要考虑以下几个方面：1. 空气流通性：风管系统的主要作用是将新鲜空气输送到室内，排出室内的污浊空气。
如果风管风速过低，可能会导致空气流通不畅，影响室内空气质量。
如果风管风速过高，可能会造成过大的气流冲击和噪音，影响室内的舒适性。
2. 系统能耗：风管系统的运行需要消耗一定的能量。
如果风管风速过低，可能需要增加风机的运行时间和功率，从而增加系统的能耗。
如果风管风速过高，可能会造成能源的浪费。
因此，在确定风管风速标准时，需要综合考虑系统的能耗和运行效果。
3. 风管材料和结构：风管系统的材料和结构也会影响风管风速标准的确定。
不同的材料和结构对风速的要求有所不同。
例如，金属风管可以承受较高的风速，而塑料风管则对风速的要求较低。
因此，在设计和选择风管系统时，需要考虑风管材料和结构对风速的限制。
4. 安全性考虑：风管系统的风速过高可能会造成气流冲击和噪音，对人体产生影响。
因此，在制定风管风速标准时，需要考虑人体的安全和舒适。
风管风速标准的制定是为了保证风管系统的正常运行和安全性。
在设计和使用风管系统时，必须遵守风管风速标准，以确保风管系统的性能和效果。
同时，还需要考虑空气流通性、系统能耗、风管材料和结构以及安全性等因素，综合确定风管风速标准的范围。
通过合理的风管风速标准的制定，可以提高风管系统的效果和节能性，为室内提供良好的空气质量和舒适的环境。
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同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.3指数律模型(Power Profile)
相同场地: 不同场地:
U ( z1 ) z1 ( ) U ( z2) z2 U1 ( z1 ) z ( 2 ) ( 1 ) U 2 ( z2 ) z2 1
2
1
2 ——幂指数值(无量纲) 1、 2 ——梯度风高度(m); 1、
同济大学土木工程防灾国家重点实验室、桥梁工程系
桥梁抗风设计
第三讲
设计风速确定
主讲教师：杨詠昕
副研究员．博士
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
1、边界层自然风 2、平均风空间效应
3、平均风时间效应 4、脉动风时间效应
5、脉动风空间效应
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
1. 边界层自然风
1.1地球大气层
10
4
Free Atmosphere 10
3
gradient height
大气边界层
离地高度(m)
10
Roughness Element
Roughness Layer
粗糙层
地表层
1
Surface Layer
ground surface
图1 大气层分布图
Atmosphere
对流层
大气层
10
Troposphere
(3) 高频能量分布特点
周期: 1分钟 特点: 实际脉动风周期
(4) 高频谱峰能量取决于平均风速
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
1.4
Hale Waihona Puke 自然风计算模型U(z,t)=U(z) +u(z,t) U(z) ——随机变量，与时间无关 u(z,t)——随机过程，与时间有关
(1) 脉动风与平均风相比很小
均值 方差
0.12 0.01
0.16 0.05 0.22 0.30 0.30 1.00
300
350 400 450
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.5 设计基准风速(续)
地表类别确定范围： 确定范围内存在两种相隔类别时，可取平均值 确定范围内存在两种相近类别时，可取较小值 桥梁上、下游为两种不同类别时，可取较小值
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
1.2
Wind Speed (mph)
自然风纪录
60
503 ft. 210 ft.
40
40 ft.
20
0
1
2
3
5 Time (minutes)
4
6
7
8
图2 自然风实测纪录
(1)风速是脉动的，不是平稳的 (2)8分钟内的平均风速变化不大 (3)平均风速随高度增大 (4)脉动分量与平均风相比较小
2.1 风剖面特性
地表粗糙度越大，梯度风高度越高 梯度风风速相等，相同高度的平均风速随粗糙度变化
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.2 基本风速
定义：高 度—10米
时 距—10分钟 重现期—100年
确定：抗风规范—全国基本风速分布图表
气象站统计—当地气象站最大概率分布模型 桥位实测—桥位实测结果相关性分析 桥梁抗风统计中最基本和最关键参数
2.4对数律模型(Logarithmic Profile)
基本公式: 相同场地:
U ( z)
*
z0 ——粗糙高度(m); * ——地表剪切风速 k ≈0.4 k ——Karman 常数，
k U ( z1 ) ln( z1 / z0 ) U ( z2 ) ln( z2 / z0 )
ln(
1.0 Hour
10
100
1000 5 sec
5 min min
PERIOD
图3 自然风谱理论分析模型
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
1.3
自然风谱模型(续)
主峰：年、4天、1天、1分钟等 低谷: 10分钟至60分钟
(1) 脉动风能量分布特点
(2) 低频能量分布特点
周期: 4天至5天 特点：实际大气系统移动周期
2
Boundary Layer Atmosphere
梯度风高度
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1.1
地球大气层(续)
厚度1000km(
1 12
大气层(Atmosphere): 地球表面薄层空气
地球直径)
对流层(Troposphere)：大气层底部1%厚度，厚度10,000m 飞行高度，最高山峰 大气边界层(ABL)：对流层底部10%，厚度<1000 m 梯度风高度，建筑物高度 地表层(Surface Layer)：大气边界层底部10%，厚度100m 风速剧烈变化 粗糙层(Roughness Layer)：地表层底部10%，厚度10m 地表粗糙元
(2) 脉动风低谷特性利用
1 T U ( z ) U ( z , t )dt T=10~60 min T 0 1 T 1 T 2 2 u u ( z , t )dt 0； u u ( z , t )dt T 0 T 0
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2. 平均风空间效应
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
1.3
自然风谱模型
Macrometeorological Mean Wind Micrometeorological Gusts
Power Spectrum n.s
Storm Breeze
(Cycles / HR) 10 Year
-3
.01 4 Day
.1 Day
z ) z0
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.5 设计基准风速—指定高度设计风速 z 计算公式： Vz 2 ( 2 ) Vz1 z1
Vz1和Vz2—地面以上高度z1和z2处的风速 α和z0—地表粗糙度系数和粗糙高度
地表分类
地表 地表分类 类别 海面、海岸、开阔水面、沙漠 A 田野、乡村、丛林、平坦开阔地及建筑物稀少 B 地区 树木及低层建筑物等密集地区、中高层建筑物 C 稀少地区、平缓的丘陵地 中高层建筑物密集地区、起伏较大的丘陵地 D α zo(m) δ(m)
Z
计算公式： Vd K1V10
K1 A 1.174( K1C Z 0 .12 Z 0 .16 ) ,K1B 1.000( ) 10 10 Z 0 .12 Z 0 .30 0.785( ) ,K1D 0.564( ) 10 10
同济大学土木工程防灾国家重点实验室
2.6 基准风速取值
基准高度
基准高度(m) 其他桥型 主跨桥面距水面或地 取下列二条中的较大值： 主梁 表面或海面的平均高 ①支点平均高度+0.8桥面高差 度 ②桥梁设计高度 吊杆、索、缆 跨中主梁底面到塔顶 的平均高度处 水面或地面以上塔 桥塔(墩) (墩)高65%高度处 悬索桥、斜拉桥