GB50009 建筑荷载设计规范中 对于风荷载的解释

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空气流动形成的风遇到设备时，气流受阻，风速改变。风在阻挡气流运动的设备表面上，形成风压（压力和吸力），这种风力作用称为风荷载。风的作用是不规律的。风压随着风速，风向的变化，而不停地改变。离地越高、地表越空旷、地形越狭窄，其风速越大，则相应的风压差也越大。因此，设备的高度、所处的环境（包括设备所处的地形、地面粗糙度、临近高楼等）、设备的外形、风向等，都会影响该设备所受到的风载值。
风荷载是随机的，即是一种随时间而波动的动力荷载。风作用在设备上，使设备受到双重作用：一方面，风力使设备受到一个基本上，比较稳定的风压力；另一方面，又使设备产生风力振动（风振）。因而，设备既受到静力作用，又受到动力的作用。
为了便于分析，在设备设计中，一般把风压看成静荷载，将实际的风压，分解为稳定风压（即平均风压或称静止风压）与脉动风压（即不稳定风压）。稳定风压，对设备只产生静力作用；脉动风压，将使设备引起震动，导致设备内力和侧移增大。在设计抗力结构、构件时都要用到风荷载。风荷载的计算，首先要确定设备表面积上的风荷载标准值，然后计算设备表面风荷载。
根据设计标准《建筑荷载设计规范》，风荷载的标准值=设备所在高度的风振系数*风荷载体型系数*风压高度变化系数*基本风压。
顺向振动和风振系数。风对结构的作用是不规则的，风压随风速、风向的紊乱变化而不停地改变。通常把风作用的平均值，看成基本风压或平均风压，实际风压，是在平均风压上下波动的。平均风压使设备产生一定的横向移动时，脉动风压会使其，在该侧移附近左右振动。风振是脉动风压，对结构所产生的动力现象。在脉动风压作用下，结构不仅会发生顺风向振动，而且常常会伴随着产生横向风振动，甚至还会出现扭转振动。但对结构的影响主要还是顺风向振动。
横向风振。气流绕过圆形截面的物体，在其背后会产生漩涡脱落的现象。气流在背面某处受到摩擦力影响而停滞，使得整体流场产生漩涡，且从物体两侧发生交替出现的漩涡，将由一侧向另一侧以一定周期交替的脱落。这种涡流现象称作涡流脱落，也称为卡门涡街。
其是1908年，贝纳在流体力学实验中发现的。即圆柱体在流体中运动，当其速度达到一定值后，柱体后面开始依次的，从左右两侧分离开，两两相隔反向的涡街的现象。由于卡门对此进行了理论研究，故称为卡门涡街。
其也使物体沿高度方向，产生脉动力，且与风向和物体高度方向垂直，称为横向风振。当涡流脱落的频率，与结构横向自振周期接近时，结构会产生严重的共振。
风荷载体型系数。其为设备表面受到的风压，与大气中的气流风压之比。它描述了设备表面，在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与设备的体型和尺寸有关，也与周围环境和地面粗糙度有关。
当风流过设备时，对设备不同位置会产生不同的效果。有压力也有吸力。空气流动还会产生涡流，对设备局部产生较大的应力。因此，风对设备表面的作用力，并不等于基本风压值。风的作用随着设备的体型、尺寸、表面位置、表面状况而改变。风力作用下，设备各个表面的风压分布，是不均匀的。在设计时，采用各个表面风力的平均值，该平均值与基本风压的比值即为风载体型系数。