风荷载与结构的风致响应及解决方法
土木工程中的风载荷效应与结构抗风设计
土木工程中的风载荷效应与结构抗风设计土木工程中的风载荷效应与结构抗风设计引言：风是地球大气系统中重要的一部分，其强度和方向对土木工程结构具有重要影响。
土木工程中的风载荷效应及结构抗风设计是保证工程结构安全可靠的关键。
本文将从风的基本知识、风载荷效应以及结构抗风设计三个方面进行探讨。
一、风的基本知识风的形成：风是由于地球表面温度和压力差异引起的空气运动。
温度差异引起的气压差异形成气压梯度，从而产生风。
风的强度：风的强度可以通过风速来表示，一般以米/秒（m/s）为单位。
根据风速的不同，可以将风分为轻风、微风、和大风等不同等级。
风的方向：风的方向是指风吹过的方向，一般以风向标来表示。
风向的测量可以通过气象仪器或者标志物来进行。
二、风载荷效应风压力：风对建筑物表面产生的压力称为风压力。
风压力的大小与风速和建筑物表面积有关。
一般情况下，风速越大、建筑物表面积越大，所受风压力越大。
风荷载：风对建筑物产生的力称为风荷载。
风荷载是指风对建筑物各部分产生的垂直和水平力。
风荷载的大小与风速、建筑物形状和高度有关。
三、结构抗风设计风荷载计算：结构抗风设计的第一步是计算风荷载。
风荷载计算可以通过风洞试验、数值模拟和规范计算等方法进行。
根据计算结果，确定结构所受的风荷载。
结构抗风设计原则：结构抗风设计的原则是保证结构在风荷载作用下不发生破坏或失稳。
具体设计原则包括增加结构的刚度、增加结构的稳定性、减小结构的风荷载等。
结构抗风设计方法：结构抗风设计方法包括选材、结构形式选择、连接方式选择等。
选材时要选择具有良好抗风性能的材料；在结构形式选择时要考虑结构的刚度和稳定性；在连接方式选择时要选择能够有效传递风荷载的连接方式。
结论：土木工程中的风载荷效应与结构抗风设计是保证工程结构安全可靠的重要因素。
了解风的基本知识，计算风荷载，并根据设计原则和方法进行结构抗风设计，可以有效保证土木工程结构的安全性。
在今后的工程实践中，需要继续深入研究风载荷效应与结构抗风设计，以提高土木工程结构的抗风能力。
建筑结构设计的风力与风荷载分析保障结构安全
建筑结构设计的风力与风荷载分析保障结构安全随着城市建设的快速发展，建筑结构设计变得越来越重要。
其中，风力与风荷载分析是保障结构安全的关键因素之一。
本文将讨论建筑结构设计过程中风力与风荷载分析的重要性，并介绍常用的分析方法和保障结构安全的实践经验。
一、风力与风荷载分析的重要性1. 提高结构的抗风能力风力是自然界中常见的力量之一，当建筑暴露在风力作用下时，不合理的结构设计可能导致结构的倒塌或损坏。
通过风力与风荷载分析，可以确定结构的抗风能力需求，并在设计阶段采取相应的措施，提高结构的稳定性和强度。
2. 保护人身安全建筑倒塌或损坏可能会对施工人员和居民的人身安全造成威胁。
通过风力与风荷载分析，可以预测结构的行为，并采取相应的安全措施，确保在极端风力条件下，结构能够安全稳定地运行，保护人身安全。
二、常用的风力与风荷载分析方法1. 风场模拟方法风场模拟方法是基于气象学原理，通过模拟建筑所处的风场，计算风力对建筑的作用力。
它是风力与风荷载分析中常用的方法之一，可以提供结构所受风压和风力矩的数据。
常用的风场模拟方法包括静力方法和动力方法。
2. 风洞试验方法风洞试验是通过在实验室中模拟风力作用，测量结构所受风压、风力矩和结构响应的方法。
通过风洞试验，可以获取准确的实验数据，并用于验证数值模拟结果的准确性。
风洞试验方法在大型建筑或特殊结构的设计中应用广泛。
三、保障结构安全的实践经验1. 合理选取结构材料和断面形状不同的结构材料和断面形状对风力和风荷载的响应有不同的影响。
在设计过程中，应根据建筑的具体情况，合理选取结构材料和断面形状，以提高结构的抗风能力。
2. 采用适当的防风措施通过采用适当的防风措施，如设置风道、风阻板等，可以改善建筑的抗风能力。
在设计过程中，应根据实际情况和风荷载分析结果，选择合适的防风措施，以减小风力对建筑的影响。
3. 强化结构连接和节点设计结构的连接和节点是抵抗风力的关键部分。
在设计过程中，应加强结构连接和节点的设计，确保其在风力作用下具有足够的强度和刚度，以保障结构的整体稳定性。
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。
钢结构安全技术交底风荷载分析与风振控制措施
钢结构安全技术交底风荷载分析与风振控制措施在钢结构工程中，风荷载是一种重要的荷载类型，其分析和控制对于保证钢结构的安全性至关重要。
本文将对钢结构安全技术交底中的风荷载分析和风振控制措施进行详细介绍。
一、风荷载分析钢结构在风荷载作用下容易发生振动，因此必须对风荷载进行科学合理的分析。
钢结构的风荷载分析通常可以通过以下步骤进行：1.了解风荷载标准在风荷载分析之前，需要首先了解国家或地区对于风荷载的规定和标准。
比如中国的《建筑结构荷载规范》和《钢结构设计规范》等文件中都有详细规定。
2.确定设计风速和密度设计风速是指在设计工况下风的速度，而风的密度则是指单位体积内风的质量。
通过研究具体工程的位置和环境，可以确定设计风速和密度。
3.计算风荷载根据风荷载的标准公式和设计风速密度，可以进行具体的风荷载计算。
这一过程需要考虑结构的形状、尺寸、高度等因素。
4.风荷载分布在计算风荷载之后，需要进一步确定风荷载在结构上的分布情况。
通常会将风荷载按照垂直和水平方向进行分解，以便于后续的风振控制措施设计。
二、风振控制措施钢结构在风荷载作用下容易产生振动，因此需要采取一系列的风振控制措施来保证结构的安全性。
以下是一些常用的风振控制措施：1.结构刚度提高增加结构的刚度可以有效地提高结构的抗风振能力。
可以通过增加剪切墙、加设拉杆、加固和加密柱子等方式来提高结构刚度。
2.拓宽结构频域通过利用结构的频域特性，可以减小结构受风激励而振动时的共振效应。
可以通过调整结构的自振频率、增加结构的阻尼等方式来实现。
3.风振减震器的应用风振减震器是一种常用的风振控制手段，可以通过其自身的阻尼和质量特性，降低结构的振动幅值。
常见的风振减震器包括质量阻尼器、液体阻尼器等。
4.风洞试验验证风洞试验是评估风荷载分析和风振控制措施设计的有效方式之一。
通过模拟试验，在实际环境中评估结构对风荷载的响应，进一步完善结构设计。
总结：钢结构安全技术交底中的风荷载分析和风振控制措施的设计对于结构的安全性至关重要。
钢结构安全技术交底风荷载与风振问题处理
钢结构安全技术交底风荷载与风振问题处理钢结构安全技术交底：风荷载与风振问题处理钢结构在现代建筑中起着重要的支撑和稳固作用。
在安全技术交底中，风荷载与风振问题处理是不可忽视的关键环节。
本文将重点探讨如何应对钢结构在面对风荷载时的振动问题，并提供一些技术经验和解决方案。
1. 风荷载与钢结构风力是造成钢结构振动的主要因素之一。
建筑物的形状、高度以及周边环境都会对风荷载产生影响。
风的作用力会引起整个结构的振动，从而对建筑物的安全性和稳定性产生重要影响。
2. 风振问题的影响因素风振问题的严重程度受多个因素的影响，其中包括结构的刚度、阻尼、质量以及风荷载的大小和方向等。
假设一个结构在风荷载下振动，如果结构的阻尼小或刚度不足，振动幅度将增加，从而危及结构的安全。
3. 解决方案在处理风振问题时，有几种解决方案可以考虑：(1) 结构设计上的考虑在设计阶段，应该合理选择结构的形状和材料。
一般来说，较粗大的构件比较耐风振。
通过使用空气动力学设计原理，可以减小结构的风力荷载，并降低振动的影响。
另外，合理布置预制装配的构件，可以提高施工效率和质量。
(2) 结构加固和控制钢结构的加固措施能够增加结构的刚度，减小振幅。
常用的加固方式包括增加钢材的断面积、在关键部位增加加强筋等。
通过采用适当的阻尼器，可以有效地控制振幅，并降低风振带来的影响。
(3) 振动传导控制风振问题不仅仅是钢结构本身的问题，还涉及到与其他结构或设备的相互影响。
因此，在安装过程中应注意结构与其他系统或设备的隔振问题，以减少振动的传导和影响。
(4) 监测和维护对于钢结构建筑，定期进行风振监测是必要的。
通过监测振动幅度和频率，及时掌握结构的状态并采取相应的维护和调整措施，可以保证结构的安全和稳定。
4. 成功案例世界各地都有成功处理风振问题的案例，在解决方案的选择上可以借鉴他们的经验。
有些结构中采用的风振控制技术包括主动控制、人工刚度调整和被动控制等。
5. 结论钢结构在面对风荷载时的振动问题是一个复杂而重要的安全技术交底问题。
风荷载对桥梁设计的影响及应对措施
风荷载对桥梁设计的影响及应对措施引言桥梁作为重要的交通基础设施之一，在面临自然灾害风力时可能面临结构破坏的风险。
风荷载是桥梁设计中必须考虑的重要因素之一。
本文将探讨风荷载对桥梁设计的影响，并提出相应的应对措施。
1. 风荷载的概述风荷载是指风对桥梁结构产生的压力和力矩。
在桥梁设计中，常常采用风荷载作为基本荷载之一，来考虑桥梁在风力作用下的安全性。
风荷载的大小与风速、桥梁形状和风向角等因素密切相关。
2. 风荷载对桥梁结构的影响风荷载对桥梁结构的影响主要表现在以下几个方面：2.1 抗风稳定性风荷载可能会导致桥梁结构的抗风稳定性下降，使得桥梁发生变形、位移和甚至破坏。
特别是在高速公路、高铁等高速交通桥梁中，对抗风能力的要求更为严格。
2.2 桥梁振动风荷载会引起桥梁结构的振动，特别是当风速较大时。
振动可能会导致桥梁结构的疲劳破坏，甚至产生共振效应。
2.3 跨径设计桥梁的跨径设计也受到风荷载的影响。
风荷载对短跨径和长跨径桥梁的影响不同，需要在设计中进行合理的考虑和调整。
3. 应对措施为了保证桥梁在风荷载下的安全性和稳定性，需要采取一系列的应对措施。
以下是一些常用的应对措施：3.1 结构形式选择桥梁的结构形式对抗风能力有着重要影响。
例如，在高风地区，可以采用刚性桥梁来提高抗风稳定性。
3.2 风洞试验风洞试验是桥梁设计中常用的手段之一。
通过模拟实际的风场条件，可以对桥梁在风荷载下的受力情况进行准确的预测和评估，从而指导桥梁的设计。
3.3 抗风设计参数的确定在桥梁设计中，需要根据实际情况确定相应的抗风设计参数，如风速、风向、设计风荷载等。
这些参数应根据地理位置、气象条件和桥梁特性等因素进行科学合理的确定。
3.4 结构加固当桥梁结构的抗风能力不足时，可以通过加固措施来提高桥梁的抗风稳定性。
例如，在桥梁主梁上增加纵、横向加固构件，改善桥梁的整体受力性能。
3.5 风荷载监测在桥梁投入使用后，应进行定期监测桥梁结构在风荷载作用下的受力情况。
膜结构风荷载和风致响应研究进展_顾明
振 动 与 冲 击第25卷第3期J OURNAL OF V IBRAT I ON AND SHOCKVo.l 25No .32006膜结构风荷载和风致响应研究进展**国家自然科学基金优秀创新群体基金(50321003)和教育部/高等学校骨干教师资助计划0项目收稿日期:2005-02-15第一作者顾 明男,教授,1957年8月生顾 明 陆海峰(同济大学 土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092)摘 要 膜结构是近年来在大跨度空间结构中广泛采用的结构形式。
由于膜材料柔软、质轻的特点,膜结构对风的作用却十分敏感,风荷载是该类结构设计中的主要控制荷载,在响应分析中必须考虑气动弹性效应,但至今仍没有行之有效的分析方法。
从风洞试验研究、响应分析方法和数值模拟等方面详细评述了膜结构风致振动的研究进展,并给出了今后研究的建议。
关键词:膜结构,风致振动,气动弹性中图分类号:TU 393.3 文献标识码:A0 引 言膜结构是以建筑织物)))膜作为覆面材料和受力构件的一种空间结构形式。
通过高强度、柔性的薄膜材料与支撑体系的结合,形成具有一定刚度的稳定曲面来承受外荷载,在大跨度空间结构中得到日益广泛应用和蓬勃发展(B ar nes&D ickson ,2000[1];B radsha wet a1.,2002[4])。
建于1994年的丹佛国际新机场(The ne w D enver I nter nationalA ir por,t 图1)平面尺寸305m @67m,由17个连成一排的双锥膜单元覆盖,充分体现了膜结构造型自由轻巧、制作简易、安装快捷、节能等优点,已成为当地的标志性建筑(Berger ,1999[2]);新千年到来之际,建于伦敦的千年顶(The M illenn i u m Do m e ,图2)则集中体现了20世纪建筑技术的精华(Barnes&D ickson ,2000)。
图1丹佛国际新机场图2 伦敦千年顶由于膜材料柔软、质量轻的特点,膜结构对地震荷载有良好的适应性,对风的作用却十分敏感,风荷载是该类结构设计中的主要控制荷载。
混凝土抗风灾害的加固方法
混凝土抗风灾害的加固方法一、前言混凝土结构在遭受自然灾害如风暴、地震等时往往会出现损坏，给人们的生命财产带来不小的威胁。
因此，混凝土结构的抗风灾害加固是一项非常重要的工作。
二、抗风灾害的危害强风对于混凝土结构会带来以下影响：1. 风荷载作用下的结构变形，导致构件产生裂缝、变形等破坏。
2. 风荷载引起的振动，增加了结构的疲劳损伤。
3. 高风速下的风压作用，引起窗户、门等构件的破坏，甚至影响结构整体的稳定性，造成灾难性后果。
三、混凝土结构抗风灾害加固的方法1. 增加结构的抗风性能（1）加固墙体：在原有的墙体结构上增加加强筋、加强板、加强支撑等，提高抗风性能。
（2）加固屋面：在屋面结构上增加加强筋、加固板、结构胶等，提高屋面的抗风性能。
（3）加强构件：加强柱、梁等构件的截面尺寸、钢筋配筋等，提高构件的抗风性能。
（4）增加结构自重：增加结构自重，提高结构的稳定性。
2. 增加结构的抗震性能土结构的抗震性能和抗风性能紧密相关，因此提高抗震性能也可以提高抗风性能。
具体方法包括：（1）增加结构耗能能力：在结构中设置耗能装置，如阻尼器、减震器等，增加结构的耗能能力，减小结构的振动幅度。
（2）增加结构的刚度和强度：增加结构的刚度和强度，提高结构的抗震性能。
（3）增加结构的层间位移：设置合理的结构层间位移，减小结构的受力集中。
3. 增加结构的抗风性能和抗震性能（1）增加结构的自重和刚度：增加结构的自重和刚度，提高结构的抗风性能和抗震性能。
（2）加固墙体、屋面和构件：在原有结构上加固墙体、屋面和构件，提高结构的抗风性能和抗震性能。
（3）设置合理的支撑系统：设置合理的支撑系统，如加强支撑、增加支撑点等，提高结构的稳定性和抗风性能。
四、加固方法的实施步骤1. 确定加固范围：根据结构受力情况和受损情况，确定加固范围和重点加固部位。
2. 进行结构评估：对结构进行评估，确定结构的强度、稳定性和耐久性等指标，为加固方案的设计提供依据。
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风荷载与结构的风致响应及解决方法摘要：风是一种为人们所熟知的自然现象，影响着生活的方方面面。
而且，风能作为一种可再生的绿色能源也已越来越被重视。
但是，对于结构而言，风对结构的影响可以说都是不利的。
尤其是对于那些质量轻、柔度大、阻尼小、自振频率低的结构，如：大跨度桥梁、超高层建筑、大跨度悬挑屋盖等，风往往是设计的主要控制因素之一。
根据风压随时间变化的特点，其被分解为平均风压和脉动风压两个分量。
不同的风压分量往往会引起结构的不同类型的破坏。
本文将结合若干工程实例，浅谈其破坏类型，并总结相关设计方法。
关键字：风荷载；风敏感结构；风致响应；抗风设计1.自然风1.1. 风的成因空气是由各种气体分子等组成的混合物，是一种流体。
其运动方向是气压的正梯度方向。
只有存在气压差时，才会形成风。
在自然条件下，气压差往往是由于太阳辐射的不均匀、地球上水陆分布的不均匀使空气产生不均匀的升温而造成的。
太阳光照射在地球表面上，使地表温度升高，地表的空气受热膨胀变轻而往上升。
热空气上升后，低温的冷空气横向流入，上升的空气因逐渐冷却变重而降落，由于地表温度较高又会加热空气使之上升，这种空气的流动就产生了风。
图1-1 全球大气循环1.2. 风的类型根据风的成因的不同，可分为多种类型的风。
以下是一些典型的、对土木工程影响较大的风气候。
大气环流：大气环流是指在全球范围由太阳辐射和地球自传作用形成的大尺度的大气运动，它决定了各地区天气的行程与变化。
其中季风就是由大气环流、海陆分布和大陆地形等多种因素造成的，是以年为周期的一种区域性的大气运动。
这种类型的风作用区域最大、破坏性小，是平时最为常见的一类风。
热带气旋：热带气旋是指在热带或副热带海洋上产生的强烈空气漩涡。
其直径通常为几百千米，厚度为几十千米。
强烈的热带气旋不但形成狂风、巨浪，而且往往伴随发生暴雨、风暴潮，造成严重的灾害。
这种类型的风作用区域较大，持续时间长，而且具有很强的破坏性，是主要的自然灾害之一。
龙卷风：龙卷风是一种出现在强对流云内的漏斗状漩涡。
这种类型的风活动范围小、持续时间短但是具有极大破坏性的。
1.3. 风荷载性质与对结构的影响平时，我们往往用风速来描述风的强度，那是因为风压与风速是有关系的，根据伯努利公式，风的动压可表示为：22v ρω= （1）（1）式中，ω为风压、ρ为空气密度、v 为风速。
因此只要知道风速，就可以知道风压大小。
根据观测，可以发现从地面开始，风速随着高度的升高而增大，当达到一定高度时，风速将趋近于某一值。
这是由于当风吹过地球表面时，由于受到地面上各种粗糙元（如草地、庄稼、树林、建筑物等）的阻碍作用，会使近地面的风速减小。
这种影响随离地高度的增加而逐渐减弱，直至达到某一高度后消失。
通常可将地表摩阻影响的近地大气层称为“大气边界层”大气边界层顶部到地面的距离成为大气边界层厚度。
在大气边界层内，风以不规则的、随机的湍流形式运动，平均风速随高度的增加而增加，至大气边界层以外，风以层流的形式运动。
当然，由于地表状况的不同，大气边界层也会有不同。
高楼林立的城市中，大气边界层会相对较厚；而表面平坦的海洋上，大气边界层则会较薄。
图1-2即形象地反映了不同地面粗糙程度对大气边界层及风速的影响。
图 1-2 不同地面粗糙程度影响下的风速剖面图然而风速()v t 是关于时间的函数，具有一定的随机性，因此风速是一个随机过程。
因此风压也是一个和风速相关的随机过程。
对于高层建筑结构而言，风压作为一种动荷载会产生结构的风振响应，因此我们往往更关心其荷载频率。
那么，可用数值计算的方法，将时域上的风压()w t 通过傅立叶变换将其转化为频域上的风压()w θ以作更进一步的处理。
+()()exp()d w w t i t t θθ∞-∞=⎰ （2）而且还可将通过傅立叶变换所得的结果，应用于计算机对自然风的模拟中。
对于一般低矮的体形规则的民用建筑结构而言，则无需考虑风对结构产生的动力响应，因此在设计时，只需选取某一大小的风压以静力荷载的方式施加在结构上即可。
为了满足设计可靠度的要求，此风荷载标准值需要依据设计使用年限、大量的实测数据等，并借助统计学方法来确定。
此外，由于空气具有一定黏性，与物体表面接触的空气贴附在物体表面，它将减慢靠近物体表面的一层空气的流动，这一空气层就称为边界层。
与前述大气边界层中的平均风剖面类似。
在边界层内，气流的速度从物体表面上为零逐渐增大到边界层外的气流速度。
如果边界层内的流体微粒速度因惯性力减小到使靠近物体表面的气流倒流，便出现了边界层分离。
这种减速效应是因为气流中存在逆压梯度，当逆压梯度很大时，就会引起流动分离，例如钝体拐角绕流就能产生这样大的逆压梯度。
分离层形成离散的漩涡，并脱落到钝体后方的气流中，这些漩涡使得分离点附近出现非常大的吸力。
图1-3 涡流当将此作用放眼到结构上面，尤其是在竖向抗弯刚度较小的大跨度桥梁结构上时，可以发现，当结构在风作用下两侧会产生交替的漩涡，且将由一侧接着向另一侧脱落，形成所谓的卡门涡列，卡门涡列的发生使结构物表面的风压呈周期性变化，作用方向与风向垂直，成为横风向作用力或升力，这种交替的涡流引起且与风向垂直的振动，称为涡激振动。
当涡脱落频率接近结构的固有频率时，将产生涡激共振现象。
涡激振动是结构在低速风速下很容易出现的一种风致振动现象，涡激振动带有自激性质，但振动的结构会反过来对涡脱形成某种反馈作用，使得涡脱振幅受到限制，因此涡激共振是一种带有自激性质的风致限幅振动。
尽管涡激振动不是发散的毁灭性的振动，但由于是低速风下常易发生的振动，且涡激共振发生时，其振动幅度之大，足以影响结构的使用舒适性和安全性，容易诱发结构的疲劳损伤。
下面就浅谈几种由风的作用引发的结构问题。
2.风对结构的影响及解决方法2.1. 风荷载作用下的强度破坏及解决方法风荷载作用下的强度破坏往往是由于在强风的袭击下，风荷载所引起的结构内力超过了结构抗力所引起的破坏。
此时，可认为风荷载是以静力荷载的方式作用在结构上。
在我国，这样的破坏主要发生东南沿海地区。
尤其是一些老旧民宅，在热带气旋引起的台风作用下，由于抗侧力强度不足导致倒塌。
同时由于风在屋顶会产生吸力，一些屋顶会因此被掀起。
(图2-1)所示的就是受台风“麦德姆”影响下的永嘉一栋三层民房的垮塌。
很明显，其屋顶已经被台风掀起。
图2-1可以发现，建筑上不同的位置，风荷载的作用是不同的，可能是压力也可能吸力。
这需要根据建筑物外形已经风向进行区分。
《建筑荷载设计规范》就一些简单的建筑形状提供了风压体形系数。
但是对于形状复杂的建筑、高层建筑，则需要通过风洞实验以获取建筑上各位置的风压大小。
对于周围建筑物情况复杂、建筑高度较大的，需要在相同环境的情况下进行风洞实验。
这是因为，风的作用还会由于周围环境的不同而有很大的差异。
为避免此类破坏，应在设计过程中考虑风荷载的影响。
进行风荷载作用下的强度验算以保证其可靠度。
由于此类建筑高度不会较大、形体单一、结构简单，因此在设计中无需考虑风振效应和涡激振动的影响。
对于那些老旧民宅，则需要进行强度鉴定，根据实际情况进行加固，以避免人身财产损失。
2.2. 风荷载作用下的疲劳破坏及解决方法因为风压可分解为平均风压和脉动风压，而脉动风压是一种循环动力荷载，会对那些结构简单的高耸结构，如：风力发电塔等，产生应力幅较大的循环应力。
就如风力发电塔而言，新建的几乎都是用钢结构建造的，那么柱底法兰上的螺栓连接的疲劳破坏自然就是一个起到控制作用的问题。
当然，也有学者提出螺栓的破坏是法兰开缝导致螺栓被侵蚀与循环应力的耦合作用。
但是，不管怎样，风荷载用下引起的应力循环对螺栓的破坏十分值得重视。
图2-2 风力发电塔图2-3 风力发电塔的疲劳破坏截至目前，为解决这个问题，一般都是派工人每隔三个月对其进行检修。
这样就使得风力发电塔的效益大大降低。
马人乐等人基于环境侵蚀与循环应力耦合作用下的破坏机理，发明了一种反向平衡法兰，使环境对螺栓的侵蚀有所降低，而延长其疲劳寿命。
这样，就可使原先三个月检修一次的标准放宽到了六个月检修一次。
但是虽说这对于风力发电塔的发展是有巨大推动作用，但是其本质上的疲劳破坏问题还是没有解决。
2.3. 风荷载引起的舒适性问题及解决方法高层建筑风荷载引起的效应在总荷载效应中占有相当大的比重,甚至起决定性作用,因而风荷载及风荷载作用下结构的静、动力响应常常是高层结构研究的主要内容。
振动舒适度问题是现代工程结构普遍存在的问题,也是工程结构可靠度研究的一个主要内容。
舒适度分析主要针对风荷载而言,尽管判断舒适度的标准有多种,但目前采用最多的是建筑的最大加速度。
在工程上可以根据在风速的频域或时域求解结构的最大加速度。
若在时域上分析结构的最大加速度的话，则需要知道风速()v t或者风压()w t。
那么可用数值方法求解结构的振动方程，从而得到关于时间的结构响应函数。
若在频域上计算结构的加速度的话，则需将风速()v t或者风压()w t通过(2)式的傅立叶变换，转化为频域上的风速或风压，即风速谱或风压谱。
这样即可将微分方程转化为代数方程以便求得响应谱。
倘若验算结果不符合人体舒适性的要求，则可通过在结构上设置剪力墙、水平桁架等抗侧力构件来改善。
2.4. 横风引起的结构颤振及解决方案颤振其实在生活中就很常见。
比如捡一片竹叶或者找一张质地好的纸片，将其拉紧，用最沿着其平面吹气，很容易就能吹出清凉、尖锐的声音。
这就是由于竹叶或者纸片在气流作用下，产生了垂直于平面的振动而发出的声音。
另外，划过船的人应该能感受到。
如果使劲划桨，那么桨就会垂直于划动方向来回振动。
这就是由于水流的作用而引起的颤振。
那么可以联想到，对于一些较薄的结构，倘若有平行于其平面的横向风吹来，势必会在一定条件下发生颤振现象。
其中最著名的就是塔科马大桥的风毁事故。
图 2-4 塔科马大桥风毁事故塔科马海峡大桥位于美国华盛顿州的塔科马海峡。
第一座塔科马海峡大桥，绰号舞动的格蒂，于1940年7月1日通车，四个月后戏剧性地被微风摧毁。
从图2-4中可以看到，桥面是比较薄的，也没有扰流构件。
那么当横风吹来，就像用嘴吹一张很薄的纸片，桥面自然就会发生颤振。
倘若风的频率和大桥的颤振频率正好吻合，又由于大跨度桥梁的阻尼小，则振动将很大甚至难以收敛，最终导致大桥的倒塌。
经典颤振发生的前提是结构的截面剪切中心与重心不重合，此时结构会产生平动和转动的耦合振动。
假设结构沿展向无限长，只考虑横风向的平移和扭转两个自由度，则对于一般的大跨度桥梁的颤振运动方程可表示为：x y y y my S c y k y P θ-++= (3)x I S y c k M θθθθθθθ-++= (4)式中，x ，y ：横向位移、垂直于桥面位移；m ：沿展向单位长度上的质量；x S ：质量m 与质量中心到旋转中心距离的乘积；I θ：质量惯性矩；y P ，M θ：单位长度上自激气动升力和绕转轴的力矩； y c ，c θ：黏性阻尼系数。