
【化】 wind load
wind
【医】 anemo-
load
风荷载(Wind Load)是结构工程中用于描述风力作用于建筑物或构筑物表面时产生的动态压力荷载的术语。其英文对应词为"wind load",指由空气流动形成的动能对结构造成的水平或垂直作用力。该概念在建筑安全设计与抗风评估中具有核心地位,主要包含以下关键要素:
力学定义
风荷载的计算基于伯努利方程与流体动力学原理,公式表达为:
$$ w = 0.5 cdot rho cdot v cdot C_d cdot A $$
其中$rho$为空气密度,$v$为风速,$C_d$为形状系数,$A$为受风面积(来源:《建筑结构荷载规范》GB50009-2012)。
影响因素
包括风速梯度、地形粗糙度系数、结构物高度系数及动力放大效应。高层建筑需考虑风振系数,《美国土木工程师协会荷载规范》(ASCE/SEI 7-22)对此有分级计算标准。
工程应用
在桥梁设计领域,风荷载需考虑颤振与驰振等气动弹性现象(参考《公路桥梁抗风设计规范》JTG/T 3360-01)。对于大跨空间结构,风洞试验数据是验证计算模型的重要依据。
国际标准化组织ISO 4354与欧洲规范EN 1991-1-4均规定了不同重现期下的风压计算标准,确保结构在50年一遇强风下的安全性。这些规范文件为全球工程界提供了权威的设计基准。
风荷载是建筑与工程设计中必须考虑的关键自然力作用,其核心概念和影响因素可归纳如下:
风荷载指空气流动对建筑物或结构表面产生的压力或吸力,也称为风的动压力。它由风速变化引起,作用形式包括正向压力(推动结构)和负向吸力(拉拽结构),尤其对有空腔的保温墙面等特殊结构影响显著。
根据《建筑结构荷载规范》,风荷载标准值计算公式为: $$ W_k = beta_z cdot mu_s cdot mu_z cdot W_0 $$ 其中:
如需具体工程计算,建议查阅《建筑结构荷载规范》(GB 50009)第七章获取完整参数和细则。
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