浅谈风对建筑的破坏作用
风灾害

7、“卡米耳”飓风袭击墨西哥湾 1969年8月17日夜间“卡米耳” (Camille)飓风袭击了美国墨西哥湾沿岸, 在密西西比州帕斯克里提安附近产生的风暴 潮有7.4m高。这是美国记录到的最大台风风 暴潮高度。“卡米耳”台风风暴潮给美国的 墨西哥湾沿岸造成了巨大的损失,死亡144 人,经济损失达12亿8千万美元。
热带气旋的强度以其中心附近的平均风力 来确定,世界气象组织对此规定了四个强度等 级,即国际热带气旋的名称与等级标准。 (1)热带低压。中心附近最大平均风力6~7 级,即风速为10.8~17.1m/s。 (2)热带风暴。中心附近最大风力达8~9级, 即风速为17.2~24.4m/s。 (3)强热带风暴。中心附近最大风力在10~ 11级,即风速为24.5~32.6m/s。 (4)台风。中心附近最大平均风力达12级或 以上,即风速在32.6m/s以上。
1.2 风的等级
为了区分风的大小,根据风速的大 小,将风划分为13个等级。
第2章 风灾害及对建筑物的影响
2.1 风灾害实例 2.2 大风造成的危害分类 2.3 风对建筑物的破坏作用
2.1 风灾害实例
大风,尤其是强热带风暴(在西北太 平洋和我国东南沿海称为台风,在大西洋、 加勒比海、墨西哥湾及东太平洋地区称为 飓风)对人类造成的灾害在各种自然灾害 中排在前三位之内,是发生很频繁的自然 灾害。主要表现为台风(飓风)和龙卷风 的破坏作用。
当龙卷风扫过建筑物顶部或车辆时,由 于它的内部气压极低,使建筑物或车内外形 成强烈的气压差,顷刻间就会使建筑物或交 通车辆发生“爆炸”。如果卷风的爆炸作用 和巨大风力共同施展威力,那么它们所产生 的破坏和损失将是端严重的。
台风的对经济有哪些影响

台风的对经济有哪些影响台风是一种自然灾害,对经济有着广泛的影响。
这些影响包括但不限于以下几个方面:物资破坏与损失、农作物和渔业受损、基础设施破坏、停工停产和人员伤亡。
首先,台风会对物质破坏与损失产生直接和间接的影响。
强台风伴随着强风和大雨,可以导致建筑物受损或倒塌,车辆和设备损坏,厂房和仓库被洪水淹没,个人和企业财产遭受损失。
这些破坏会导致大量的修复和金钱投入,对经济产生负面影响。
其次,台风会对农作物和渔业产生负面影响。
强飓风和暴雨可能导致洪水和土地沉积,破坏农田和农作物。
此外,强风可能摧毁渔业设施和渔船,导致渔业产量大幅下降。
农作物和渔业的损失会导致食物供应不足,并对相关产业链产生连锁反应。
台风还可以对基础设施产生严重的破坏。
强风和暴雨可能导致道路、桥梁和隧道等交通设施受损,导致交通中断和延误。
同样,电力、水利和通信等基础设施也可能因为台风而受损,影响正常运行。
基础设施的破坏会给经济活动带来阻碍,限制了人员和物资的流动。
此外,台风会导致停工停产。
台风来临时,为了保护人员的生命财产安全,企业往往停止生产活动。
这不仅导致产能暂时的减少,还会造成订单无法交付,进一步加剧了经济损失。
在一些地区,特别是威力较强的台风,可能造成几天甚至几周的停工,对当地经济造成更严重的冲击。
最后,台风还可能导致人员伤亡。
强台风带来的强风和洪水可能导致人员伤亡和失踪。
这不仅造成了人员生命的损失和悲痛,还给家庭和社区带来了巨大的心理和经济压力。
虽然台风对经济带来了诸多负面影响,但也有一些对经济有积极作用的方面。
首先,台风可以促进消费。
在台风前夕,人们常常会大量购买食品、水和其他生活必需品,以备不时之需。
这种突发事件消费可以刺激经济的增长。
其次,台风可以推动重建和恢复经济活动。
台风过后,需要进行建筑物的修复和基础设施的重建。
这将需要人力和物力的投入,推动相关产业和就业的增长。
此外,台风还可能创造新的商机,如建筑材料的生产和销售、灾后清理和恢复工作的提供等。
浅谈风荷载对高层建筑结构的影响

浅谈风荷载对高层建筑结构的影响On the influence of wind load on high-rise building structure摘要:随着经济的发展,近年来高层建筑尤其是体型复杂的超高层建筑得到了蓬勃的发展。
高层建筑如今已经成为世界上的建筑主流,它是一个国家建筑发展水平和经济实力的集中体现。
通过研究建筑结构抗风的理论基础,我们知道风荷载对高层建筑物的影响是不可忽视的,如何解决高层建筑结构风荷载的问题,提出建筑结构的抗风加固方法,是建筑科学发展的核心地位。
Abstract: With the development of economy, in recent years, high-rise buildings, especially the complex super high-rise buildings have been booming. Nowadays, high-rise buildings have become the mainstream of architecture in the world, which is the concentrated embodiment of the development level and economic strength of a country's architecture. By studying the theoretical basis of the wind resistance of building structures, we know that the influence of wind load on high-rise buildings cannot be ignored.关键字:风荷载,高层建筑结构,影响,理论基础,加固。
Keywords: wind load, high-rise building structure, influence, theoretical basis, reinforcement1.风荷载的形成风荷载也称风的动压力,是空气流动对工程结构所产生的压力。
浅谈风对建筑的破坏作用

浅谈风对建筑的破坏作用近年来,随着经济的发展,人们对建筑物的各方面提出了更高的要求。
其中风对建筑的影响是不可忽略,尤其在大型建筑,如桥梁等大跨度结构。
也由此建立了结构抗风的研究.风对构筑物的作用从自然风所包含的成分看包括平均风作用和脉动风作用,从结构的响应来看包括静态响应和风致振动响应。
平均风既可引起结构的静态响应,又可引起结构的横风向振动响应。
脉动风引起的响应则包括了结构的准静态响应、顺风向和横风向的随机振动响应。
当这些响应的综合结果超过了结构的承受能力时,结构将发生破坏。
本文从高层建筑和桥梁两方面简单介绍风对建筑的破坏作用。
一风对高层建筑的影响风荷载是衡控制高层建筑结构刚度和强度的重要荷载之一.由于高层建筑广泛使用全钢架结构和大面积玻璃幕墙,使得结构的柔性增加,阻尼变小,结构的自振周期与长的风速周期较远.所以风对高层建筑的影响很大。
在建筑物的迎风面产生压力(气体流动产生的阻力) , 包括静压力和动压力;在横风向产生横风向干扰力 ( 气体流动产生的升力 ); 空气流经建筑物后产生的涡流干扰力 (包括背风向的吸力) .这些风荷载随着风的速度、风的方向、风本身的结构及作用的建筑物的体型、面积、高度、作用的位置和时间不停地变化, 而建筑物在风荷载作用下产生的运动反过来又会影响风场的分布状况, 这种相互作用使风荷载更加复杂。
一般来说, 风对建筑物的作用有以下特点: ( 1) 风对建筑物的作用力包含静力部分和动力部分, 且分布不均匀, 随作用的位置不同而变化; ( 2) 风对建筑物的作用与建筑物的几何外形有直接关系, 主要指建筑物的体型和截面的几何外形;( 3) 风对建筑物的作用受建筑物周围的环境影响较大。
周围环境的不同会对风场的分布影响很大; ( 4)与地震相比较, 风力作用持续时间较长,有时甚至几个小时, 同时作用也频繁。
对于建筑结构来说, 其风效应包括: 结构的平均风静力反应、脉动风振反应、旋涡干扰风振反应及结构的自激振动反应。
桥梁设计中的抗风性能优化与评估研究

桥梁设计中的抗风性能优化与评估研究在现代交通基础设施建设中,桥梁作为跨越江河湖海、山谷沟壑的重要建筑物,发挥着至关重要的作用。
然而,风对桥梁的影响不容忽视,强风可能导致桥梁结构的振动、失稳甚至破坏,严重威胁着桥梁的安全和正常使用。
因此,在桥梁设计中,抗风性能的优化与评估成为了一个关键的研究课题。
一、风对桥梁的作用及影响风对桥梁的作用主要包括静力作用和动力作用。
静力作用是指风对桥梁结构产生的稳定压力和吸力,如桥梁的主梁、桥墩等部位会受到风的压力和吸力,可能导致结构的变形和内力增加。
动力作用则更为复杂,包括颤振、抖振和涡振等。
颤振是一种自激振动,当风速超过一定临界值时,桥梁结构可能发生大幅的、不稳定的振动,甚至导致结构破坏。
抖振是由风的脉动成分引起的随机振动,虽然不会导致结构的立即破坏,但长期的抖振作用会使结构产生疲劳损伤。
涡振则是由于风绕流桥梁结构时产生的周期性漩涡脱落引起的结构振动,通常振幅较小,但在特定条件下也可能对桥梁的舒适性和安全性产生影响。
二、桥梁抗风性能的优化设计方法为了提高桥梁的抗风性能,在设计阶段可以采取多种优化方法。
1、合理的桥型选择不同的桥型在抗风性能上具有不同的特点。
例如,悬索桥和斜拉桥由于其柔性较大,对风的敏感性相对较高;而梁桥和拱桥则相对较为刚性,抗风性能较好。
在设计时,应根据桥梁的跨度、地形条件和使用要求等因素,选择合适的桥型。
2、优化桥梁的外形和截面桥梁的外形和截面形状对风的绕流特性有重要影响。
通过采用流线型的外形和合理的截面形状,可以减小风的阻力和漩涡脱落,从而降低风对桥梁的作用。
例如,在主梁设计中,可以采用箱梁截面代替传统的 T 型梁截面,以提高抗风性能。
3、增加结构的阻尼阻尼是结构消耗能量的能力,增加结构的阻尼可以有效地抑制风振响应。
常见的增加阻尼的方法包括使用阻尼器、在结构中设置耗能构件等。
4、加强结构的连接和整体性良好的结构连接和整体性可以提高桥梁在风作用下的稳定性。
建筑知识:建筑中风力贡献及其对建筑的影响

建筑知识:建筑中风力贡献及其对建筑的影响随着社会的发展,建筑也在不断地进步和更新,为人们的生活环境提供了各种便利和保障。
在建筑中,风力作为一种重要的自然力量,对于保证建筑的舒适性和安全性很有作用。
本文将介绍风力在建筑中的贡献以及对建筑的影响。
一、风力在建筑中的贡献1.自然通风和降温风能促进建筑物的通风和降温,有效地实现了室内空气质量的提升和温度的调节。
尤其在夏季高温季节,风能对于降低室内温度和提高人们舒适度起到了重要作用。
因此,在建筑物的设计过程中,需要考虑风的方向和速度等因素,以便最大程度地利用风力、促进自然通风和降温。
2.节能环保风能可以在很大程度上减少建筑的能耗,实现节能环保。
根据实际情况,风力可以让建筑物的室内空气保持新鲜,减少人们对空调的依赖度。
这可以降低能耗,减少室内的二氧化碳排放量以及空气中的污染物质。
而且,通过自然通风的方式,可以在不耗费电力的情况下获得良好的室内空气质量。
3.线性制动器在建筑物的桥梁和塔高等建筑工程中,风能也有很大的贡献,可以作为一种线性制动器,为建筑面临风力的压力提供紧急支持保障。
此外,还可以驱动机械和发电机,从而发挥效益。
二、风力对建筑的影响1.引起建筑物摆动由于风力是建筑最容易受到的天然因素,部分大型建筑物会因为风的作用而发生摆动,从而会对建筑物的结构稳定性造成影响。
因此,对于大型建筑物的设计和施工,需要对建筑物进行科学的防护和控制,以保证其结构的稳定,有效避免震动对建筑物的损坏。
2.建筑物的形状和布局需要考虑风力因素考虑风的因素在很大程度上影响了建筑物的形状和整体布局。
例如,某些地区的建筑物采用了微弱风扇的设计,这种风扇可以利用风的力量増强气流,并且能够增大风力的速度,从而实现优质通风罩效果。
另外,在设计建筑物的时候,需要考虑在风的方向上建造高层建筑,从而最大化地利用风力,减少建筑物对风的阻力。
而在防风和切断风力的产品方面,很多的建筑材料和建筑产品都是从这方面考虑的,如窗户、风挡、隔声等。
建筑与风环境的关系及案例分析

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目录 Contents
(一).收集并分析2-3个通过设计、规划手段改善外部风环境的实例。(风环境案例) (二).收集并分析2-3个通过设计、规划手段改善城市热岛效应的实例。(热岛效应案例) (三).寻找西工大新校区室外风环境的不利地点,并从规划及设计的角度,提出改进的意 见和建议。(校园风环境) (四).参考文献
法兰克福商业银行平面图
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法兰克福商业银行中庭
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法兰克福商业银行
1.3. 高层建筑形态优化设计策略
(一).风环境案例 Wind Environment
(三) 减小“建筑物风影区”优化设计策略 建筑风影区平面范围的大小与高层建筑的平面特征、建筑体量高宽 比、气流的流向等有关。以下是相应的一些优化策略。
根据风环境的研究结果显示,折线的切割方式比直线更能有效的 弱化风速,切割的形体能使迎面吹来的强风折向不同的方向,化 解气流的过于集中,切割的形体同时也具有一定的导风作用,对 化解边角强风比较有利。
Al Hamra Firdous Tower(哈姆拉菲尔杜斯大厦)高度达412m,是 目前科威特最高的建筑。功能包含了办公空间、健身俱乐部、剧 院、美食广场的高端商业中心的商业综合体。Al Hamra塔地处科 威特半岛中心的黄金地段。沿着海岸线感受城市全景,超高层塔 楼的形象强烈地突出于城市的天际线。 在规划阶段,设计师根据基地边界,设定了60mX60m的塔楼平 面,采用旋转削减25%周边楼板的方法满足了对建筑面积的控制 要求。太阳能分析的结果表明建筑应切掉西南转角,而风环境的 研究结果显示折线的切割方式能有效地缓和风速,化解强气流的 干扰。因此,建筑的最终形式是在底层平面西南角切除楼板1/4的 面积,并渐变至顶层平面的东南角,这是由风环境模拟分析过程 推导而来的最优化设计。
风对结构的作用及抗风防护措施

风对结构的作用及抗风防护措施刘宏睿摘要:风灾害是发生频繁的自然灾害.每年会给人类造成重大的生命和财产损失。
工程结构的风灾损失主要形式是结构的开裂、损坏和倒塌。
因此.工程抗风设计计算是工程安全的关键,本文研究了风的特性、风对结构的作用、风设计的主要内容和方法、防风减灾措施。
关键词:风灾;工程结构;抗风设计;防灾措施;一.引言风灾是自然灾害中影响最大的一种。
据有资料显示,从1947~1980年全球十种主要自然灾害中,由台风造成的死亡人数为4919万,占全球自然灾害死亡总人数的41%,比地震造成的死亡人数还多。
1970年11月12~13日袭击孟加拉的一个台风(当地称风暴),死亡人数达30万。
1973年9月14日,7314台风登陆海南岛时风速达60米每秒,使琼海县城夷为废墟。
1992年8月24日安德鲁飓风登陆美国佛罗里达,经济损失高达300亿美元。
2007年10月台风罗莎造成福建省42.91万人受灾,房屋倒塌130间,直接经济损失4.6亿元。
2007年11月孟加拉遭强热带风暴袭击至少1108人死亡,数千人受伤或失踪,数十万人无家可归。
对于工程结构,风灾主要引起结构的开裂、损坏和倒塌,特别是高、细、长的柔性结构。
因此,工程结构的抗风设计是关系到工程安全的重要因素。
本文结合我国有关工程抗风设计的规范,介绍了风对工程结构的作用、抗风设计的主要研究内容和方法和防风减灾措施。
二.风风的形成乃是空气流动的结果,是空气相对于地面的运动。
地球上任何地方都在吸收太阳的热量,但是由于地面每个部位受热的不均匀性,空气的冷暖程度就不一样,于是,暖空气膨胀变轻后上升;冷空气冷却变重后下降,这样冷暖空气便产生流动,形成了风。
1.风形成的原因在气象上,风常指空气的水平运动,并用风向、风速(或风力)来表示。
空气产生运动,主要是由于地球上各纬度所接受的太阳辐射强度不同而形成的。
在赤道和低纬度地区,太阳高度角大,日照时间长,太阳辐射强度强,地面和大气接受的热量多、温度较高;在高纬度地区太阳高度角小,日照时间短,地面和大气接受的热量小,温度低。
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浅谈风对建筑的破坏作用
近年来,随着经济的发展,人们对建筑物的各方面提出了更高的要求。
其中风对建筑的影响是不可忽略,尤其在大型建筑,如桥梁等大跨度结构。
也由此建立了结构抗风的研究。
风对构筑物的作用从自然风所包含的成分看包括平均风作用和脉动风作用,从结构的响应来看包括静态响应和风致振动响应。
平均风既可引起结构的静态响应,又可引起结构的横风向振动响应。
脉动风引起的响应则包括了结构的准静态响应、顺风向和横风向的随机振动响应。
当这些响应的综合结果超过了结构的承受能力时,结构将发生破坏。
本文从高层建筑和桥梁两方面简单介绍风对建筑的破坏作用。
一风对高层建筑的影响
风荷载是衡控制高层建筑结构刚度和强度的重要荷载之一。
由于高层建筑广泛使用全钢架结构和大面积玻璃幕墙,使得结构的柔性增加,阻尼变小,结构的自振周期与长的风速周期较远。
所以风对高层建筑的影响很大。
在建筑物的迎风面产生压力 ( 气体流动产生的阻
力 ) , 包括静压力和动压力; 在横风向产生横风向干扰力 ( 气体流动产生的升力 ); 空
气流经建筑物后产生的涡流干扰力 (包括背风向的吸力 ) 。
这些风荷载随着风的速度、风的方向、风本身的结构及作用的建筑物的体型、面积、高度、作用的位置和时间不停地变化, 而建筑物在风荷载作用下产生的运动反过来又会影响风场的分布状况, 这种相互作
用使风荷载更加复杂。
一般来说, 风对建筑物的作用有以下特点: ( 1) 风对建筑物的作用力包含静力部分和动力部分, 且分布不均匀, 随作用的位置不同而变化; ( 2) 风对建筑物的作用与建筑物的几何外形有直接关系, 主要指建筑物的体型和截面的几何外形; ( 3) 风对建筑物的作用受建筑物周围的环境影响较大。
周围环境的不同会对风场的分布影响很大; ( 4) 与地震相比较, 风力作用持续时间较长, 有时甚至几个小时, 同时作用也频繁。
对于建筑结构来说, 其风效应包括: 结构的平均风静力反应、脉动风振反应、旋涡干扰风振反应及结构的自激振动反应。
二风对桥梁的影响
桥梁的风毁事故最早可以追溯到1818年,苏格兰的Dryburgh Abbey桥首先因风的作用而遭到毁坏。
之后,英国的Tay桥因未考虑风的静力作用垮掉,造成75人死亡的惨剧。
但直到1940年,美国华盛顿新建成的Tacoma Narrows悬索桥,在不到20 m/s 的风速作用下发生了强烈的振动并导致破坏(见图1),才使工程界注意到桥梁风致振动的重要性。
现代桥梁抗风研究自此开始。
众所周知,桥梁是一种在风荷载作用下容易产生变形和振动的柔性结构,而且桥梁一般修建在江河、海峡等风速较大的区域。
风对桥梁的作用是一个十分复杂的现象,它受到风的自然特性、结构动力性能以及风与结构的相互作用三方面的制约。
由于地表的起伏和各种建筑物的影响,使得近地风的风速和风向及其空间分布都是非定常的(即随时间变化的)和随机的。
当这种带有脉动成份的风绕过非流线形截面的桥梁结构时,就会产生旋涡和流动分离,形成复杂的空气作用力。
这种作用力可能引起桥梁的振动,而桥梁结构的振动又将引起流场的改变,这种相互作用的机制使得问题更加复杂。
综上所述,结构抗风设计是建筑设计时必不可少的项目,而今年结构抗风领域研究也不断的有新的突破。
相信有人们的努力,将会创造一个又一个建筑史上的奇迹。