浅谈风对建筑的破坏作用
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。
建筑中的建筑物防风设计
建筑中的建筑物防风设计在建筑中，建筑物防风设计起着至关重要的作用。
它能够有效保护建筑物免受风力的破坏，提高建筑物的结构稳定性和耐久性。
在设计建筑物防风方案时，需要考虑建筑物所处的环境、建筑材料的性能以及建筑物的功能需求等多个因素。
本文将探讨建筑中的建筑物防风设计的重要性，并介绍几种常见的建筑物防风设计方法。
首先，建筑物防风设计在保护建筑物结构方面起着重要作用。
风力是一种非常具有破坏性的力量，特别是在强风区域。
如果建筑物的设计不考虑防风问题，容易导致建筑物结构受到严重影响，甚至倒塌。
因此，在建筑物的设计中，必须将防风因素纳入考虑范围，采取相应的措施来增强建筑物的结构稳定性。
这样可以有效地防止因风力引起的破坏风险，确保建筑物的安全性和可靠性。
其次，建筑物防风设计可以提高建筑物的耐久性。
在强风区域，建筑物往往面临长期的风力冲击，如果没有进行防风设计，建筑物可能会因长期受力而导致疲劳破坏。
通过合理的防风设计，可以减小风力对建筑物的影响，降低了建筑物的疲劳破坏风险，延长了建筑物的使用寿命。
因此，防风设计在提高建筑物的耐久性方面起着重要作用。
接下来，我将介绍几种常见的建筑物防风设计方法。
首先是使用风洞模型进行试验。
风洞试验是一种常用的评估建筑物风荷载的方法，通过在风洞中建立建筑物模型，模拟实际的风环境，进行风力试验，可以准确地获得建筑物所受的风荷载特性，从而指导建筑物的防风设计。
其次是采用形状符合风场分布的建筑物设计。
对于高层建筑物来说，其顶部和立面的形状对于阻挡和抵抗风力起着重要作用。
因此，在设计高层建筑物时，需要根据风场分布的特点来选择合适的形状，以减小风力对建筑物的影响，增强建筑物的防风能力。
还有一种常见的方法是通过设计风档。
风档是一种能够有效抵抗风力的结构设施，通常位于建筑物的开放区域，如门窗和阳台等。
通过合理设计风档的形状和材料，可以增强建筑物的防风能力，减小风压对建筑物的影响。
此外，有些地区还采取了地埋或建筑物融入地形的方法来提高建筑物的防风能力。
桥梁设计的抗风性能研究
桥梁设计的抗风性能研究在现代交通基础设施中，桥梁作为跨越江河湖海、山谷沟壑的重要建筑，其安全性和稳定性至关重要。
而风，作为一种自然力量，对桥梁的影响不容忽视。
桥梁在风的作用下可能会发生振动、失稳甚至倒塌，给人们的生命财产带来巨大损失。
因此，桥梁设计中的抗风性能研究成为了保障桥梁安全的关键环节。
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平均压力和吸力，如桥梁的主梁、塔柱等部位会受到风的直接作用，产生较大的风力荷载。
动力作用则较为复杂，包括颤振、涡振、抖振等现象。
颤振是一种自激振动，当风速超过一定临界值时，桥梁结构可能会发生剧烈的扭转或弯曲振动，导致结构破坏。
涡振是由于风流绕过桥梁结构时产生的漩涡脱落引起的周期性振动，虽然振幅通常较小，但长期作用也可能对结构造成疲劳损伤。
抖振则是由自然风中的紊流成分引起的随机振动，虽然不会直接导致桥梁结构的破坏，但会影响行车舒适性和结构的耐久性。
为了研究桥梁的抗风性能，工程师们通常会采用风洞试验、数值模拟和理论分析等方法。
风洞试验是将桥梁模型放置在风洞中，通过模拟不同风速和风向条件下的风场，测量模型所受到的风力和振动响应。
这种方法直观、准确，但成本较高，试验周期较长。
数值模拟则是利用计算机软件对桥梁周围的风场和结构响应进行计算分析，可以快速获得大量数据，但需要对计算模型和参数进行合理的设置和验证。
理论分析则基于流体力学和结构动力学的基本原理，建立数学模型来预测桥梁的抗风性能，但由于实际情况的复杂性，理论分析往往需要结合试验和模拟结果进行修正。
在桥梁设计中，提高抗风性能的措施多种多样。
首先，合理的桥梁外形设计是关键。
流线型的主梁截面、平滑的表面处理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，斜拉桥和悬索桥的主梁通常采用扁平箱梁或流线型的钢箱梁，以减少风的影响。
其次，增加结构的刚度和阻尼也是有效的手段。
通过加强桥梁的主梁、塔柱等主要构件的强度和刚度，可以提高结构抵抗风振的能力。
建筑物通风设计论文
浅谈建筑物通风设计摘要：本文作者介绍了自然通风设计的原理，分析了大型公共建筑通风设计的现状，提出了建筑物自然通风设计的方法。
关键词：建筑物；通风设计中图分类号：tu2 文献标识码：a 文章编号：目前，我国城市建筑发展的重点已逐渐转向大型公共建筑。
该类建筑的功能组成日益集成化、复杂化，空间也日益巨型化，随之而来的是巨大的资源消耗和巨额的运营维护费用。
作为适宜技术，自然通风对降低大型公共建筑能耗至关重要。
合理运用平面组合方法，运用风井、中庭等进行设计，能较大程度地改变大型公共建筑对不可再生资源的依赖，并营造相对舒适、健康和宜人的室内微环境。
1．自然通风设计原理自然通风是传统的生态适宜技术，凝聚着千百年来的人类智慧。
它主要由室外空气流动在建筑物开口部位所造成的风压或者室内不同部位的温度差所形成的热压驱动而产生。
最基本的自然通风方式包括风压通风和热压通风2种。
所谓风压通风，是利用风压进行换气，必须藉由有速度的气流方可。
而热压通风则是利用热空气上升、冷空气下降的热浮力原理进行对流换气，只要有空气温差存在即可。
1.1 风压通风风压通风是由建筑迎风面和背风面之间的空气压力差造成的。
风吹向建筑时，建筑表面会阻挡风的流动，在建筑迎风面形成正压力；同时，气流在向上流动、绕过建筑物各侧面和背面的过程中，会在相应位置产生负压区。
传统民居的“穿堂风”实际上就是典型的风压通风。
建筑的外部风环境以及建筑的形体要素（体量、进深等）对实现风压通风具有直接影响。
1.2 热压通风另一种自然通风方式是热压通风。
该方式利用建筑内部空气的热压差形成自然对流，也即运用“烟囱效应”实现通风。
其原理是通过热空气所产生的升力，将污浊、潮湿的热气从建筑上部开口处排出，同时从建筑底部吸入室外的清洁冷空气。
热压通风与风口部位的垂直距离以及室内外的空气温差都有紧密联系。
通常情况下，进出风口部位垂直距离以及室内外空气温差越大，热压通风效果就越明显。
大型公共建筑进深普遍较大，实现风压通风可能存在一定难度，而由烟囱效应产生通风效果则是改善闷热、不舒适状况的良好手段。
从风荷载对轻钢结构房屋的破坏看抗风设计
� 大大超过 1 2 级台风 36.9 / M BM� A9 6 FM .I �
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轻钢结构厂房除少部分倒塌外，更多的是虽未倒塌 （甚至檩条也未遭严重破坏 ） ， 但屋面板已被掀去， 这 是本次风灾经济损失巨大的重要原因之一 �这部分 工业厂房的损失， 也有其必然性： 部分工业厂房的工 程质量太差， 抗风能力太低� 台风过后， 台州市建设 规划局组织了 30 位专家，对该市 62 个工业企业的
计计算方法是在紊流边界层风洞实验的基础上获得 的，而用于风洞实验的研究模型具有上述几何特点， 所以当建筑物不满足该项规定时，应参照其他规程 自然界中的流体运动 （例如风 ） 有两种不同的形 式： 一种是层流； 另一种是湍流， 也叫紊流� 虽然国内 外的风荷载研究均是建立在风洞实验基础上的， 但不 同规范之间由于其适用对象的不同 � 研究手段的差 异， 使风荷载计算值相差较大， 因此根据实际项目的 自身特点， 需选择适用的规范 � 一般说来， 当设计对 象为多� 高层建筑时， 应选用主要以层流边界层风洞 实验为研究基础的规范， 如 �建筑结构荷载规范� ； 当 设计对象为低矮建筑时， 应选用主要以紊流边界层风 洞实验为研究基础的规范， 如 �门式刚架轻型房屋钢 结构技术规程� �有人认为，两种风荷载计算方法并 存不合理， 然而这非但不是 " 不合理 " 的， 反而恰恰是 对自然界的真实的 � 合理的 � 科学的反映； 还有人认 为， 采用哪个规范计算更偏安全， 就采用那个规范， 这 样的观点也不科学， 如果实验研究证明它只会承受那 么大的风荷载， 设计中就取用那么大的风荷载就可以 了， 人为去放大它没有科学依据� 1. 2 设计风压
对高层建筑抗风的论述
对高层建筑抗风的论述摘要：高层建筑由于自振周期长、阻尼小，其高柔的特征使其对风荷载特别敏感，风荷载是沿海地区超高层建筑的主要水平控制荷载，因此在强/台风作用下，其抗风设计须在满足规范安全要求的前提下，同时又要经济实用和结构性能高效，为此，开展高层建筑抗风优化和风振控制方面的研究具有十分重要的现实意义。
关键词：高层建筑；风荷载；抗风设计一、引言高层建筑是城市环境的重要组成部分，具有现代化、高效便捷和绿色环保的特点。
近年来随着经济飞速发展和城市可利用土地资源紧缺，高层建筑在全球主要城市大量兴建，2020年我国竣工的200m以上高层建筑占全球总量的50%以上，具有量大面广的特点。
高层建筑柔度大、自振频率低、阻尼低，是典型的风敏感结构[1,2]。
同时高楼的不断增高和复杂化，也增加了高楼的抗风难度。
高层建筑抗风至关重要，因为风是引起建筑物倒塌和损坏的主要原因之一。
高层建筑如果不能有效地抗风，将面临严重的安全隐患，给人们的生命和财产带来巨大的损失。
目前，由于人类活动和环境变化等因素的影响，高层建筑抗风问题日益突出。
例如，全球变暖导致的气温异常变化，激增的自然灾害，以及新建高层建筑增多等因素给高层建筑的可靠性和安全性带来了威胁。
因此，对于高层建筑抗风的研究和提高抗风能力的措施变得尤为关键。
本文将从高层建筑抗风的意义、影响及其影响因素和管理等方面进行全面分析，并提出相关措施，以期为高层建筑抗风提供更多思路和解决途径。
二、高层建筑抗风的意义和作用高层建筑抗风是指高层建筑在受到风力作用时，能够保持结构稳定，并且减少风灾的影响。
在高层建筑的设计和建设中，抗风是非常重要的一个方面，因为一旦遭受到风灾，不仅会给人们生命和财产造成损失，而且会对城市的安全和稳定造成影响。
因此，高层建筑抗风的意义和作用是：1. 保障人们的安全：高层建筑抗风能力的强弱直接影响到建筑物在高风压下的稳定性，如果设计不合理，建筑物很容易被风刮倒，造成人员伤亡。
风荷载规范
风荷载规范风荷载规范是指为了设计建筑物和结构物时，考虑到建筑物所受到的风荷载，制定的相关规范和标准。
风是一种常见的自然因素，其对建筑物的荷载会产生一定的影响，因此在建筑设计中必须考虑风荷载这个因素。
风荷载规范主要包括以下几个方面的内容：首先是风的基本概念和性质。
风是大气运动的一种表现形式，它具有一定的速度和压力，对建筑物的影响主要体现在其对建筑物表面的压力和区域性的吹拂力。
其次是针对不同类型建筑物的风荷载计算方法。
不同类型的建筑物受到风荷载的方式是不同的，根据建筑物的高度、形状、体型等不同因素，风荷载的大小和分布也会有所不同。
针对不同类型的建筑物，风荷载规范会制定相应的计算方法和公式，以确定风荷载的大小和作用于结构物上的具体位置。
然后是风荷载的设计值和安全系数。
在设计建筑物时，必须保证结构的安全可靠。
风荷载规范会根据不同建筑物的用途和重要性，确定相应的设计风荷载值和安全系数，以确保结构在受到风荷载作用时不会发生失稳、破坏等风险。
此外，风荷载规范还包括对特殊地区及特殊条件下风荷载的计算方法和处理措施。
例如对于海边、高山、高楼等特殊地区或条件下的建筑物，其所受到的风荷载可能会有所不同，需要根据实际情况进行特殊处理和计算。
最后是风荷载的检验和控制。
设计完成后，需要根据风荷载规范对建筑物进行风荷载的检验和控制，以确保结构的稳定性和安全性。
例如通过模型试验、风洞试验等手段对建筑物的抗风性能进行验证和评估，进一步完善和优化结构设计。
总的来说，风荷载规范是在建筑设计中必须考虑的重要因素，它对建筑物的设计和结构安全起着至关重要的作用。
通过制定和执行风荷载规范，可以保证建筑物抗风能力的合理性和可靠性，确保建筑物在受到风荷载作用时不会出现结构破坏和倒塌等安全问题。
超高层建筑的风振分析与控制
超高层建筑的风振分析与控制随着城市化进程的加速，超高层建筑在世界各地如雨后春笋般涌现。
这些高耸入云的建筑不仅是城市的地标，也是现代建筑技术的杰作。
然而，超高层建筑在面临强风时，会产生风振现象，这对建筑的安全性和舒适性构成了严峻的挑战。
因此，对超高层建筑进行风振分析与控制至关重要。
风振是指风对建筑物的作用引起的结构振动。
对于超高层建筑来说，由于其高度较大、结构柔性增加，风振的影响更为显著。
风振可能导致建筑结构的疲劳损伤、构件破坏，甚至影响建筑物的使用功能和居住者的舒适度。
为了确保超高层建筑在风荷载作用下的安全可靠，需要深入了解风振的产生机制和特点，并采取有效的分析和控制方法。
风振分析是研究超高层建筑在风荷载作用下响应的重要手段。
常见的风振分析方法包括风洞试验、数值模拟和理论分析等。
风洞试验是一种通过在风洞中模拟实际风场环境，对建筑模型进行测试的方法。
通过测量模型在不同风速和风向条件下的力和位移响应，可以获得较为准确的风振特性数据。
数值模拟则是利用计算机软件对风场和建筑结构进行建模和计算，能够快速预测风振响应，但需要对模型的准确性进行验证。
理论分析则基于力学原理和数学方法，对风振问题进行简化和求解，但在处理复杂结构和流场时存在一定的局限性。
在进行风振分析时，需要考虑多种因素。
首先是风的特性，包括风速、风向、风谱等。
不同地区的风特性差异较大，因此需要根据建筑所在的地理位置和气象条件确定合适的风荷载参数。
其次是建筑的结构特性，如结构形式、刚度分布、质量分布等。
这些因素会影响建筑对风荷载的响应。
此外，还需要考虑建筑周围的环境，如周边建筑物的干扰、地形地貌等。
风振控制是减小超高层建筑风振响应的有效措施。
常见的风振控制方法包括被动控制、主动控制和半主动控制。
被动控制是通过在建筑结构中设置耗能装置或调整结构的自身特性来消耗风振能量，例如安装调谐质量阻尼器（TMD）、调谐液体阻尼器（TLD）等。
主动控制则是通过外部能源输入，实时调整控制系统的参数，以主动抵消风振的作用。
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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。