
【化】 wind bending moment
wind
【醫】 anemo-
【化】 bending moment
風彎矩(Wind Moment)是結構工程和風工程領域的關鍵概念,指風荷載作用于建築物或其他結構時,在結構特定截面處産生的彎矩。以下是基于工程術語的詳細解釋:
力學本質
風彎矩是風壓力對結構産生的旋轉效應,計算公式為:
$$M_w = F_w times h$$
其中:
該公式體現了風荷載通過杠杆效應引起的結構彎曲趨勢。
工程應用場景
主要用于高層建築、煙囪、塔架等細長結構的抗風設計。例如,在超高層建築中,風彎矩會隨高度增加而累積,成為控制結構底部柱截面尺寸的關鍵荷載。
中國國家标準
《建築結構荷載規範》(GB 50009-2012)将風彎矩歸類為風荷載效應,要求計算時需考慮風壓高度變化系數、體型系數和風向角組合。
來源:中華人民共和國住房和城鄉建設部
國際标準
ASCE/SEI 7-22(美國土木工程師協會标準)定義風彎矩為:
"The moment induced by wind pressure distribution about a specified axis of rotation."
(風壓分布繞特定旋轉軸誘發的彎矩)
來源:American Society of Civil Engineers
參數 | 符號 | 影響因子 | 設計依據标準 |
---|---|---|---|
基本風壓 | $w_0$ | 地區氣象數據(50年重現期) | GB 50009 / ASCE 7 |
風振系數 | $beta_z$ | 結構動力特性 | 頻域/時程分析 |
體型系數 | $mu_s$ | 結構表面形狀 | 風洞試驗或規範取值 |
2020年深圳某通信塔風緻倒塌事故分析表明:未充分計算陣風風彎矩導緻塔基彎矩超限,引發脆性破壞(參見《土木工程學報》第53卷風工程專刊)。這印證了風彎矩計算在安全設計中的核心地位。
因未檢索到可公開訪問的規範全文鍊接,建議通過以下權威渠道獲取原始資料:
“風彎矩”是工程力學中與風力作用相關的專業術語,其解釋如下:
風彎矩指風力作用于直立結構(如高塔、煙囪、風力發電機等)時産生的彎曲力矩。它反映了風力對結構穩定性的影響,是設計時必須計算的關鍵參數。例如,當風吹向建築物時,風力在結構不同高度産生的力矩會形成整體彎矩,可能導緻結構彎曲或傾斜。
風彎矩的計算通常基于以下原理:
需注意,風彎矩與普通彎矩的區别在于其載荷來源為風,且通常作用于垂直軸線結構。實際工程中還需參考《建築結構荷載規範》等标準進行詳細計算。
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