简述横风向风振产生的原因和适用条件。

【◆题库问题◆】：[问答题] 简述横风向风振产生的原因和适用条件。

【◆参考答案◆】：
建筑物或构筑物受到风力作用时，横风向也能发生风振。横风向风振是由不稳定的空气动力作用造成的，它与结构截面形状和雷诺数有关。对于圆形截面，当雷诺数在某一范围内时，流体从圆柱体后分离的旋涡将交替脱落，形成卡门涡列，若旋涡脱落频率接近结构横向自振频率时会引起结构涡激共振。

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(2)【◆题库问题◆】：[问答题] 什么叫梯度风？什么叫梯度风高度？

【◆参考答案◆】：
在离地表300~500m大气边界层以上的高度，风的流动不受地面粗糙层的影响，风沿着等压线以层流方式自由流动，称为梯度风。梯度风流动的起点高度称为梯度风高度。

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(3)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 什么是荷载效应组合？有地震作用组合和无地震作用组合表达式是什么？

【◆参考答案◆】：结构或结构构件在使用期间，可能遇到同时承受永久荷载和两种以上可变荷载的情况。但这些荷载同时都达到它们在设计基准期内的最大值的概率较小，且对某些控制截面来说；并非全部可变荷载同时作用时其内力最大。按照概率统计和可靠度理论把各种荷载效应按一定规律加以组合，就是荷载效应组合。《高层建筑混凝土结构设计规程》规定高层建筑结构的荷载效应和地震作用效应组合的表达式如下：（1）无地震作用效应组合时：式中S——荷载效应组合的设计值；—分别为永久荷载、楼面活荷载和风荷载的分项系数；—分别为永久荷载、楼面活荷载和风荷载效应标准值。—分别为楼面活荷载组合值系数和风荷载组合值系数，当永久荷载效应起控制作用时应分别取0.7和0.0；当可变荷载效应起控制作用时应分别取I.0和0.6或0.7和1.0。（2）有地震作用效应组合时：式中S——荷载效应与地震作用效应组合的设计值——重力荷载代表值效应；——水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；——竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；—相应的作用分项系数；——风荷载的组合值系数，应取0.2。

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(4)【◆题库问题◆】：[问答题] 如何由朗金土压力理论导出土的侧压力计算方法？

【◆参考答案◆】：
郎金土压力理论假定土体为半空间弹性体，挡土墙墙背竖直光滑，填土面水平且无附加荷载，根据半空间内土体的应力状态和极限平衡条件导出了土压力计算方法。当填土表面受有连续均布荷载或局部均布荷载，挡土墙后有成层填土或填土处有地下水时，还应对侧向土压力进行修正。

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(5)【◆题库问题◆】：[问答题,简答题] 高层结构计算时，基本风压、风荷载体型系数和高度变化系数应分别如何取值？

【◆参考答案◆】：基本风压系以当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速（单位：kN／m2）为标准，按确定的风压值。它应按《荷载规范》全国基本风压分布图及附录D.4给出的数据采用，但不得小于0.3kN／m2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的高层结构，基本风压分布图及附录D.4规定的基本风压值乘以1．1的系数后采用。风压高度变化系数按《荷载规范》取用。风速大小与高度有关，一般地面处的风速较小，愈向上风速愈大。但风速的变化还与地貌及周围环境有关。风荷载体型系数是指风作用在建筑物表面上所引起的实际风压与基本风压的比值，它描述了建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型和尺寸有关，也与周围环境和地面粗糙度有关。在计算风荷载对建筑物的整体作用时，只需按各个表面的平均风压计算，即采用各个表面的平均风载体型系数计算。对高层建筑，风荷载体型系数与建筑的体型、平面尺寸等有关，可按下列规定采用；（1）圆形平面建筑取0.8。（2）正多边形及截角三角形平面建筑，按下式计算：式中—多边形的边数；（3）高宽比H/B不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3。（4）下列建筑取1.4：1）V形、Y形、弧形、双十字形、井字形平面建筑；2）L形、槽形和高宽比H/B大于4的十字形平面建筑；3）高宽比H/B大于4，长宽比L/B不大于1．5的矩形、鼓形平面建筑。（5）在需要更细致进行风荷载计算的情况下；可按《高层规范》附录A采用，或由风洞试验确定。在计算风荷载对建筑物某个局部表面的作用时，需要采用局部风荷载体型系数，用于验算表面围护结构及玻璃等的强度和构件连接强度。檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，风荷载体型系数不宜于于2.0。

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(6)【◆题库问题◆】：[问答题] 简述顺风向平均风和脉动风的区别。

【◆参考答案◆】：
结构顺向的风作用可分解为平均风和脉动风，平均风的作用可通过基本风压反映，基本风压是根据10min平均风速确定的，虽然它已从统计的角度体现了平均重现期为50年的最大风压值，但它没有反映风速中的脉动成分。
脉动风是一种随机动力荷载，风压脉动在高频段的峰值周期约为1~2min，一般低层和多层结构的自振周期都小于它，因此脉动影响很小，不考虑风振影响也不致于影响到结构的抗风安全性。而对于高耸构筑物和高层建筑等柔性结构，风压脉动引起的动力反应较为明显，结构的风振影响必须加以考虑。

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(7)【◆题库问题◆】：[问答题] 实际工程中为什么常将桥墩、闸墩设计成流线型？

【◆参考答案◆】：
在实际工程中，为减小绕流阻力，常将桥墩、闸墩设计成流线型，以缩小边界层分离区，达到降低阻力的目的。

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(8)【◆题库问题◆】：[填空题] 目前，我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结构体系单位面积的重量（恒载与活荷载）大约为（）；剪力墙、筒体结构体系为（）。

2022-05-18 19:38 已解决