风工程基本概念导论
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作者付兴 著
出版社科学出版社
ISBN9787030798619
出版时间2024-11
装帧平装
开本其他
定价69元
货号1203452041
上书时间2024-12-02
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目录
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前言
第1章 绪言 1
1.1 风的形成原因 1
1.2 风力等级及自然风分类 2
1.2.1 蒲福风级 2
1.2.2 大气环流 3
1.2.3 热力二级环流：季风和台风 5
1.2.4 局地风 7
1.3 风致灾害 12
1.4 结构风工程 23
1.4.1 风工程学的诞生 23
1.4.2 结构风工程的研究内容 25
1.4.3 结构风工程的主要研究方法 28
第2章 风场统计特性 32
2.1 平均风特性 33
2.1.1 平均风速剖面 33
2.1.2 基本风速 36
2.1.3 非标准条件下的基本风速换算 39
2.2 脉动风特性 42
2.2.1 阵风因子 42
2.2.2 湍流强度 42
2.2.3 湍流积分尺度 43
2.2.4 功率谱密度 45
2.2.5 空间相关性 50
2.2.6 峰值因子 51
2.2.7 脉动风的数值生成方法 56
第3章 结构风工程基础知识 60
3.1 结构动力学基础 60
3.1.1 单自由度体系 60
3.1.2 多自由度体系 67
3.1.3 常用数值解法 81
3.2 结构随机振动基础 82
3.2.1 随机振动统计特性 82
3.2.2 单自由度随机振动响应 96
3.2.3 多自由度随机振动响应 99
3.3 结构抗风安全性和可靠度分析 103
3.3.1 荷载的统计分析 103
3.3.2 结构抗力的统计分析 105
3.3.3 结构可靠度分析 109
第4章 结构风荷载 119
4.1 基本风压 119
4.2 风荷载计算 120
4.3 风压高度变化系数 121
4.4 风荷载体型系数 124
4.4.1 风荷载体型系数的概念 124
4.4.2 单体建筑风荷载体型系数 124
4.4.3 群体建筑风荷载体型系数 125
4.4.4 局部风荷载体型系数 125
4.4.5 风荷载体型系数的测量方法 128
4.5 脉动风荷载 128
4.6 风振系数 130
4.6.1 计算理论概述 130
4.6.2 我国风振系数计算方法 132
第5章 结构风效应 137
5.1 风振的类型和分析方法 137
5.1.1 风振的类型 137
5.1.2 风振的分析方法 138
5.2 顺风向随机抖振响应分析 139
5.2.1 随机抖振的频谱分析方法 139
5.2.2 随机抖振的时域分析方法 144
5.2.3 单自由度结构的顺风向响应 146
5.3 横风向涡激振动响应分析 149
5.3.1 横风向涡激振动基本原理 149
5.3.2 横风向涡激共振分析方法 153
5.3.3 横风向涡激共振分析流程 155
5.4 驰振和颤振 159
5.4.1 驰振 159
5.4.2 颤振 164
5.5 结构风致疲劳的相关研究 166
5.5.1 疲劳定义与破坏特点 167
5.5.2 疲劳寿命预测的基本内容 167
5.5.3 疲劳寿命预测的分析流程 172
第6章 风洞试验 174
6.1 风洞与风洞试验概况 174
6.1.1 发展简史及分类 175
6.1.2 国内风洞实验室简介 179
6.2 相似性理论 197
6.2.1 基本概念及定理 197
6.2.2 相似准则的量纲分析法 199
6.2.3 风洞试验的基本相似准则 201
6.2.4 缩尺比的确定 203
6.3 风洞试验设备与流场模拟 207
6.3.1 风洞试验设备 207
6.3.2 大气边界层模拟 209
6.3.3 尖塔、粗糙元设计方案 210
6.4 建筑模型风洞试验 212
6.4.1 风洞试验参数模拟 212
6.4.2 风荷载试验 214
6.4.3 风环境试验 216
第7章 计算风工程 217
7.1 流体力学基础 217
7.1.1 连续介质 217
7.1.2 流体的黏性 217
7.1.3 流体的导热性 218
7.1.4 可压流体与不可压流体 219
7.1.5 层流流动与湍流流动 219
7.1.6 定常流与非定常流 220
7.2 计算风工程基础 220
7.2.1 计算流体力学的基本流程 221
7.2.2 计算流体力学的研究方法 222
7.3 基本控制方程 223
7.4 湍流数值模拟方法及物理模型 225
7.4.1 湍流数值模拟方法 225
7.4.2 湍流模型 227
7.4.3 近壁面处理函数 228
7.5 网格划分技术 232
7.5.1 网格质量评价标准 233
7.5.2 网格类型选择 234
7.6 边界条件和求解设置 235
7.6.1 常用的边界条件 235
7.6.2 压力入口边界条件 235
7.6.3 速度入口边界条件 237
7.6.4 求解计算的方法 238
7.7 算例分析 240
7.7.1 问题描述 240
7.7.2 网格划分 242
7.7.3 Fluent设置 243
7.7.4 Mechanical模块设置 250
7.7.5 System Coupling模块设置 252
7.7.6 计算后处理 253
参考文献 256
内容摘要
本书注重对风工程领域基本概念的深层解读，细化了重要公式的推导过程，阐明了相关基本假设，不仅注重“是什么”，更加注重“怎么来”，可加强相关从业者对于风工程问题的理解与运用。全书从风工程的基本概念入手，详细介绍了大气边界层风基本特性、动力学基础、结构风荷载及风效应、风洞试验及计算风工程，给出了从概念定义到公式推导，再到案例分析的系统讲解。本书各章节采用递进式叙述，环环相扣，初步形成了结构风工程的理论分析框架。
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