结构风工程是一门 在气象学、钝体空气动力学和结构随机振动等学科的理论基础上,运用风洞试验、现场实测或数值模拟等方法,对结构在风荷载作用下的位移、加速度等结构响应,以及建筑周围风环境进行分析和评估的学科。其目的是确保结构的安全性和舒适性。
结构风工程的研究方法主要包括:
理论研究:
通过解析计算的方法推导出流体流场的解析解。
现场实测:
在实际建筑或结构物上进行测量,收集风荷载作用下的结构响应数据。
风洞试验:
在风洞中模拟真实环境,测试结构模型在风荷载作用下的性能。
数值模拟:
利用计算机模型模拟风荷载作用下的结构响应,以预测实际结构的表现。
结构风工程的应用领域包括:
建筑风工程:确保建筑物在风荷载作用下的安全性和舒适性。
桥梁风工程:分析桥梁在风作用下的稳定性和安全性。
车船风工程:评估车辆和船舶在风中的气动性能。
风环境:研究建筑物周围的风环境及其对周围环境的影响。
结构风工程对于大型风敏感结构(如大跨桥梁、超高层建筑和高耸结构)的设计尤为重要,是确保这些结构安全性和使用性的关键学科。随着我国经济的发展和大型项目的建设需求,结构风工程学科的发展前景非常广阔,需要培养更多高水平的专业人才。