
【化】 wind load
wind
【醫】 anemo-
load
風荷載(Wind Load)是結構工程中用于描述風力作用于建築物或構築物表面時産生的動态壓力荷載的術語。其英文對應詞為"wind load",指由空氣流動形成的動能對結構造成的水平或垂直作用力。該概念在建築安全設計與抗風評估中具有核心地位,主要包含以下關鍵要素:
力學定義
風荷載的計算基于伯努利方程與流體動力學原理,公式表達為:
$$ w = 0.5 cdot rho cdot v cdot C_d cdot A $$
其中$rho$為空氣密度,$v$為風速,$C_d$為形狀系數,$A$為受風面積(來源:《建築結構荷載規範》GB50009-2012)。
影響因素
包括風速梯度、地形粗糙度系數、結構物高度系數及動力放大效應。高層建築需考慮風振系數,《美國土木工程師協會荷載規範》(ASCE/SEI 7-22)對此有分級計算标準。
工程應用
在橋梁設計領域,風荷載需考慮顫振與馳振等氣動彈性現象(參考《公路橋梁抗風設計規範》JTG/T 3360-01)。對于大跨空間結構,風洞試驗數據是驗證計算模型的重要依據。
國際标準化組織ISO 4354與歐洲規範EN 1991-1-4均規定了不同重現期下的風壓計算标準,确保結構在50年一遇強風下的安全性。這些規範文件為全球工程界提供了權威的設計基準。
風荷載是建築與工程設計中必須考慮的關鍵自然力作用,其核心概念和影響因素可歸納如下:
風荷載指空氣流動對建築物或結構表面産生的壓力或吸力,也稱為風的動壓力。它由風速變化引起,作用形式包括正向壓力(推動結構)和負向吸力(拉拽結構),尤其對有空腔的保溫牆面等特殊結構影響顯著。
根據《建築結構荷載規範》,風荷載标準值計算公式為: $$ W_k = beta_z cdot mu_s cdot mu_z cdot W_0 $$ 其中:
如需具體工程計算,建議查閱《建築結構荷載規範》(GB 50009)第七章獲取完整參數和細則。
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