大跨屋盖结构实用抗风设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李方慧

出品人:

页数:197

译者:

出版时间:2008-8

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787811290851

丛书系列:

图书标签:

• 大跨度结构
• 屋盖结构
• 抗风设计
• 结构工程
• 建筑工程
• 风工程
• 实用技术
• 设计规范
• 建筑结构
• 钢结构

《大跨屋盖结构抗风设计要点解析》 本书并非《大跨屋盖结构实用抗风设计》一书的内容概述，而是独立撰写的一篇关于大跨屋盖结构抗风设计的理论与实践的探讨。 引言：大跨屋盖结构抗风设计的挑战与重要性 大跨度屋盖结构，以其开阔的空间、灵活的功能布局以及独特的视觉美学，在体育场馆、会展中心、机场航站楼、大型工业厂房等众多领域扮演着至关重要的角色。然而，其自身巨大的尺寸和轻薄的围护体系，使得它们在面对风荷载时，表现出与常规结构截然不同的响应特性。风，作为一种动态且随机变化的自然力，其对大跨屋盖结构可能造成的冲击、振动乃至破坏，是结构工程师在设计过程中必须审慎考虑的关键因素。 复杂的气流绕流、风压的非均匀分布、结构固有频率与风激励频率的耦合共振，以及由此引发的结构变形、疲劳损伤等问题，都极大地增加了大跨屋盖结构抗风设计的复杂性。因此，深入理解风荷载的本质、掌握先进的风工程分析方法、并结合可靠的结构设计原则，对于确保大跨屋盖结构的安全、稳定与耐久至关重要。本书旨在从理论基础、分析方法、设计策略和工程实践等多个维度，对大跨屋盖结构抗风设计的关键要素进行详尽的解析。 第一章：风荷载的物理机理与工程实践 本章将从风的形成、大气边界层特性出发，深入剖析风速的统计分布规律，包括平均风速、阵风效应以及风的方向性。我们将重点阐述风荷载作用在结构表面时的物理过程，例如静压、动压以及由于绕流产生的负压和涡流。 在工程实践层面，本章将介绍不同国家和地区现行的风荷载规范，解析规范中风压系数、体型系数、阵风系数等的取值依据和应用方法。同时，我们将探讨如何根据项目的地理位置、场地条件（如地形、周围建筑物等）以及结构的高度和尺度，准确评估场地风环境的特性。此外，还将介绍一些常用的风速仪和风环境监测技术，为实际工程中的风场勘测提供参考。 第二章：大跨屋盖结构的气动弹性效应分析 大跨度屋盖结构由于其柔性较大，在风荷载作用下容易产生显著的变形和振动。本章将聚焦于气动弹性效应，这是理解大跨屋盖结构抗风设计的核心。我们将详细阐述气动弹性力学的基本原理，包括结构动力学响应与气动力的相互作用。 重点内容包括： 气动力的产生机制： 详细分析风在结构表面产生的静压力、动压力以及由于气流分离、涡脱落等引起的非定常气动力。 结构动力学分析： 介绍求解结构振动方程的常用方法，如模态分析、瞬态动力分析等，以及如何准确提取结构的动力特性参数（自振频率、阻尼比、振型）。 气动弹性耦合分析： 阐述如何将风荷载的时程变化与结构动力学响应进行耦合计算，以揭示结构在风作用下的真实动态行为。我们将探讨一些经典的例子，如颤振、抖振等气动弹性失稳现象，以及如何通过数值模拟（如计算流体动力学CFD）和风洞试验来研究这些效应。 第三章：数值模拟与风洞试验在抗风设计中的应用 随着计算技术的发展，数值模拟和风洞试验已成为大跨屋盖结构抗风设计不可或缺的工具。本章将深入探讨这两项技术在抗风设计中的具体应用。 计算流体动力学（CFD）模拟： 详细介绍CFD的基本原理、网格生成技术、湍流模型选择以及边界条件设定。我们将展示如何利用CFD模拟分析结构表面的风压分布、气流绕流特性，并预测结构可能产生的气动响应。 风洞试验： 介绍不同类型的风洞（如地边界层风洞、强迫对流风洞等）及其在结构模型试验中的应用。我们将阐述模型制作、测压、测振等技术，以及如何将试验结果进行可靠的等效换算。 数值模拟与风洞试验的结合： 探讨如何协同运用CFD和风洞试验，取长补短，提高分析的准确性和可靠性。例如，利用CFD进行初步的风场分析和流场特性研究，再通过风洞试验验证关键部位的风压和动力响应。 第四章：大跨屋盖结构抗风设计的关键技术与策略 本章将聚焦于在大跨屋盖结构抗风设计中常用的关键技术和优化策略。 风荷载的简化与等效： 在满足精度要求的前提下，介绍如何对复杂风荷载进行简化处理，例如采用等效静荷载方法、频域分析方法等，以提高计算效率。 结构形式的优化： 探讨不同结构体系（如索膜结构、网壳结构、空间桁架结构等）在抗风性能上的差异，以及如何通过优化结构布局、杆件布置、节点连接等方式，提高结构的整体抗风能力。 被动减振措施： 介绍如何在结构设计中融入被动减振技术，例如增加结构阻尼（如设置调谐质量阻尼器TMD、液体粘滞阻尼器等）、调整结构刚度、优化结构外形以减小风致吸力等。 主动减振控制： 简要介绍主动减振控制技术在理论上的应用前景，虽然在现有大跨屋盖结构中应用较少，但对于未来极端风环境下的结构安全具有重要意义。 第五章：抗风设计的标准与规范解读 本章将对国内外主流的大跨屋盖结构抗风设计规范进行梳理和解读。我们将重点分析不同规范在风荷载的计算方法、风压系数的选取、动力响应的考量、以及安全验算标准等方面的异同。 风荷载规范： 详细解读如GB 50009《建筑结构荷载规范》、ASCE 7《Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures》、Eurocode 1等规范中关于风荷载的规定，并分析其适用范围和局限性。 结构设计规范： 结合具体结构类型，探讨不同规范对大跨屋盖结构（如体育场馆、机场等）在抗风设计方面的具体要求。 规范的应用与发展趋势： 分析在实际工程中如何正确理解和应用规范，并对未来抗风设计规范的发展趋势进行展望，例如更精细化的风荷载模拟、对极端风事件的考量等。 第六章：工程案例分析与实践经验分享 为了更好地理解和掌握大跨屋盖结构抗风设计的理论与方法，本章将选取若干典型的工程案例进行深入剖析。 案例选择： 选取不同类型、不同结构体系、不同地域的大跨屋盖结构，例如大型体育场馆、会展中心、机场航站楼等。 案例分析内容： 针对每个案例，将详细介绍其结构特点、所面临的风环境挑战、采用的抗风设计方案（包括风荷载的确定、动力分析方法、减振措施等）、设计过程中的难点与解决方案，以及建成后的实际运行效果。 实践经验总结： 通过对案例的分析，总结工程实践中常见的技术问题、设计中的注意事项、以及一些宝贵的经验和教训，为读者提供可借鉴的指导。 结论：迈向更安全、更可靠的大跨屋盖结构 本书力求从理论到实践，系统地阐述大跨屋盖结构抗风设计的关键要素。通过对风荷载的深入理解、先进分析方法的掌握、以及丰富工程经验的借鉴，我们能够设计出更加安全、可靠、经济且富有创新性的大跨屋盖结构。面对日益严峻的自然环境挑战，持续的研究与技术进步将是保障这些宏伟建筑长期稳定运行的基石。

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作为一名长期在现场跑的结构工程师，我通常对理论性太强的书籍敬而远之，总觉得纸上谈兵，但这本书在理论深度和工程实用性之间找到了一个绝佳的平衡点。它没有陷入纯粹的数学推导泥潭，而是将复杂的空气动力学原理，巧妙地转化成了设计人员可以立即应用的工具和方法。我尤其欣赏它在“风致振动控制”那一章节的论述，处理得非常到位。它没有简单地抛出一个公式，而是深入剖析了不同屋面形式在不同风速下产生的涡流脱落现象，并详细对比了阻尼器和调谐质量阻尼器（TMD）在实际应用中的优缺点和安装难度。这一点对于我们在方案比选中至关重要，毕竟工程实践中，最优理论方案往往不是最佳经济或施工方案。这本书的叙述风格非常老道，夹杂着一些只有真正经历过大项目的人才能体会到的“潜规则”或“注意事项”，读起来有一种相见恨晚的感慨，感觉自己的盲区被一步步填平了。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，尤其是在关于新型屋面结构材料与抗风设计的交叉探讨部分，简直是拓宽了我的视野。我原以为它会局限于传统的钢结构或混凝土结构，没想到里面详细分析了部分新型复合材料在应对高频风脉动时的特性表现，这对于未来建筑的发展方向是非常有指导意义的。更让我惊喜的是，作者在讨论如何进行全寿命周期的抗风评估时，引入了概率统计的方法，这一点在很多同类书籍中是被忽略的。他们不仅告诉你“如何设计抵抗100年一遇的风”，还告诉你“在未来气候变化背景下，这个概率值可能需要如何修正”，这种前瞻性的思考，让这本书的价值远超一本单纯的“设计手册”，更像是一部面向未来十年的技术指引。每次翻阅，都能发现一些新的角度去重新审视我手上的项目，那种被“点醒”的感觉非常棒。

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这本书的排版真是让人眼前一亮，从封面设计到内页布局，都透着一种严谨又不失人性化的考量。装帧材料的选择，摸上去质感很棒，让人爱不释手，拿在手里沉甸甸的，感觉内容一定非常扎实。我特别喜欢它在图表和公式展示上的处理方式，那些复杂的结构受力分析图，清晰得仿佛能触摸到风的路径。作者在图标说明上花了不少心思，每一个符号的定义都标注得非常明确，即便是初次接触这个领域的读者，也能很快跟上节奏。而且，书中对不同风荷载等级下的案例分析，简直是教科书级别的示范，数据详实，逻辑清晰，让人能直观地感受到理论与实践的完美结合。特别是那些跨度巨大的屋盖案例，看完之后，我对结构工程中的不确定性有了更深刻的理解，也体会到设计者在面对极端荷载时所付出的智慧和心血。这本书不仅仅是知识的堆砌，更像是一位资深工程师在手把手地传授经验，那种细腻入微的讲解，远胜于许多干巴巴的规范条文。

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我得说，这本书的文字叙述方式，简直是工程文献中的一股清流。它不像某些学术著作那样生涩难懂，反而有一种沉稳而富有逻辑的叙事感。作者在解释一些高难度概念时，常常会引用一些非常形象的比喻，比如将风压集中区比作“结构的心脏搏动点”，让那些抽象的风洞试验数据瞬间变得具体可感。这种寓教于乐的讲解方式，极大地降低了学习曲线。对于我们这些需要经常跨专业沟通的工程师来说，这本书提供了一种绝佳的“翻译工具”——它教会我们如何用非结构专业人士也能理解的语言，去阐述复杂抗风设计的合理性。我甚至尝试将书中的某些章节内容，用来给甲方做汇报，效果出奇地好，那些原本持怀疑态度的业主，在看完这些详实的对比图和清晰的逻辑推演后，立刻打消了疑虑，这证明了其内容的高效沟通能力。

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购买这本书之前，我其实对“实用”二字持保留态度，因为很多号称“实用”的工程书，最后都变成了规范的注脚。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它最大的“实用”之处，在于对设计流程的把控和对设计工具的精选。书中用流程图的形式清晰地展示了从场地风环境勘测到最终结构选型、再到施工细节验核的完整闭环，让人对整个抗风设计过程一目了然。它不是简单地告诉你“用什么公式”，而是告诉你“在设计过程的哪个阶段，应该使用哪个工具，并关注哪些风险点”。特别是关于有限元模型参数设定的那些细微调整，都是多年经验的总结，这些细节如果靠自己摸索，可能需要好几年才能体会到。这本书更像是一个高效率的“项目加速器”，它帮助我们规避了大量不必要的试错成本，让我们可以更专注于设计创造本身，而不是反复在基础计算上纠结。

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