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第1章 概论1

1.1 空间结构风毁的案例1

1.2 风振理论研究3

1.3 我国的空间结构风工程研究7

第2章 结构风工程基础知识11

2.1 结构动力学基础知识11

2.1.1 结构振动方程11

2.1.2 结构动力特性11

2.1.3 结构的强迫振动12

2.2 随机振动基础知识14

2.2.1 随机变量14

2.2.2 随机变量的数值特性17

2.2.3 随机过程18

2.2.4 线性单自由度系统的随机响应27

2.3 流体力学基本知识28

2.3.1 常用的无量纲参数28

2.3.2 理想流体与黏性流体30

2.3.3 可压流体与不可压流体30

2.3.4 定常与非定常流动30

2.3.5 拉格朗日描述法与欧拉描述法30

2.3.6 边界层31

2.3.7 层流与湍流32

2.3.8 流体力学基本方程32

第3章 结构风的基本特性35

3.1 自然风35

3.1.1 概述35

3.1.2 自然风强度分级37

3.2 风轴坐标描述39

3.3 基本风速40

3.4 近地风特性45

3.4.1 大气边界层气流45

3.4.2 平均风特性46

3.4.3 脉动风特性49

3.5 风速与风压的关系54

3.6 结构上的风荷载55

3.6.1 结构上的平均风荷载55

3.6.2 结构上的脉动风荷载57

第4章 风荷载模拟60

4.1 谐波合成法60

4.2 线性滤波方法62

4.3 算例分析64

第5章 空间结构顺风向风振响应分析方法70

5.1 概述70

5.2 风振响应分析时域法71

5.3 随机振动离散分析法73

5.4 风振响应分析频域法78

5.5 模态补偿的频域分析法79

5.5.1 基本假定80

5.5.2 模态对系统结构应变能的贡献及模态补偿81

5.5.3 背景响应计算83

5.6 空间结构顺风向风振系数84

5.6.1 风振系数的定义85

5.6.2 几种简单形态空间结构的风振系数85

5.6.3 关于风振系数的几点说明88

5.7 阵风系数89

5.8 算例分析91

第6章 空间结构横风向风振112

6.1 涡激振动112

6.1.1 涡振基本机理112

6.1.2 涡激力模型114

6.2 空间结构旋涡脱落共振响应分析计算116

6.3 斯托罗哈数的选取119

6.4 涡激振动时程分析算例介绍121

6.5 横风向驰振122

6.6 空间结构驰振失稳临界风速判别准则124

6.7 临界风速判别式的验证129

6.8 横风向效应与顺风向效应的组合131

6.9 驰振临界风速算例分析131

第7章 空间结构的计算流体力学分析方法137

7.1 概述137

7.2 CFD的求解过程139

7.3 流体控制方程（纳维—斯托克方程）及其数值模拟方法140

7.4 雷诺平均纳维—斯托克方程及湍流物理模型144

7.4.1 雷诺平均N-S方程145

7.4.2 雷诺平均法的湍流模型146

7.5 大涡模拟、分离涡模拟及其湍流模型154

7.6 基于SIMPLE算法的流场数值计算156

7.6.1 流场非线性方程计算的SIMPLE算法157

7.6.2 离散方程组的基本解法157

7.7 流固耦合159

7.7.1 运动学和动力学条件159

7.7.2 耦合系统中的有限元方程160

7.7.3 迭代法求解双向耦合160

7.7.4 直接法计算双向耦合161

7.8 钝体绕流数值模拟的建议162

7.9 算例分析165

第8章 风洞试验技术176

8.1 边界层风洞176

8.1.1 边界层风洞的构造与特点177

8.1.2 风洞试验的主要仪器设备180

8.2 相似性理论183

8.3 建筑模型风洞试验188

8.3.1 大气边界层的模拟188

8.3.2 建筑模型风洞试验的类型与用途192

8.3.3 建筑模型表面压力测试193

8.3.4 同步压力测试法194

8.3.5 气动弹性模型风效应试验195

8.4 大跨屋盖刚性模型风压实验实例介绍195

8.5 空间结构气弹模型风洞试验实例介绍201

附录A 全国各城市的风压值205

附录B 风荷载体型系数231