广告牌和风压计算
来源: http://www.xiandabj.com/   发布时间: 2013-09-26 06:47   2274 次浏览   大小:  16px  14px  12px
风压(wind pressure)由于建筑物的阻挡,使四周空气受阻,动压下降,静压升高.侧面和背面产生局部涡流静压下降和远处受干扰的气流相比,这种静压的升高和降低统称为风压.

风压(wind pressure)由于建筑物的阻挡,使四周空气受阻,动压下降,静压升高.侧面和背面产生局部涡流静压下降和远处受干扰的气流相比,这种静压的升高和降低统称为风压。

如何计算风压,问题是:“我想知道9-10 级大风时,楼顶的广告牌一平方要承受多大的风压?”

我想,大多数经营户外广告牌的广告公司可能都会问类似问题,因为广告公司在楼顶安装广告牌时首先会想到,遇大风时该广告牌能否承受相应的风压。遇上大风如果广告牌不能承受相应的风压,则有可能造成难以预料的后果:如广告牌从楼顶被吹落,砸伤楼下行人或造成自己或他人财产受损。如果保险公司承保这块广告牌,当然也会首先估算一下该广告牌被大风吹落的概率有多大。事实上,即使在平地上安装广告牌,这个问题依然存在。记得几年前,江苏某市曾有路边广告牌被大风吹落导致公路交通受阻的例子。因此,无论对于广告公司还是保险公司,根据当地可能出现的大风事先估算广告牌承受的风压显得尤为重要。

我们可以用风压变送器来测量风压,也可以手动计算,下面我们就来讨论风压的计算问题。

我们知道,风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为wp=0.5•ro•v²(1)

其中wp为风压[kN/m²],ro为空气密度[kg/m³],v为风速[m/s]。

由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为 r=ro•g, 因此有 ro=r/g。在(1)中使用这一关系,得到wp=0.5•r•v²/g  (2)

此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C), 空气重度 r=0.01225 [kN/m³]。纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²], 我们得到
wp=v²/1600 (3)

此式为用风速估计风压的通用公式。应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。一般来说,r/g 在高原上要比在平原地区小,也就是说同样的风速在相同的温度下,其产生的风压在高原上比在平原地区小。

现在我们将风速代入(3), 10 级大风相当于 24.5-28.4m/s, 取风速上限 28.4m/s, 得到风压wp=0.5 [kN/m²], 相当于每平方米广告牌承受约51千克力。

有兴趣的读者可以查查现在全国哪里风力最大,再算一算风压有多大。

风压计算式:P=kv2 P=风压㎏/㎡,k=空气密度,可视为常数.,采CGS制时为0.124 ,V=风力,每秒公尺数,即M/S

BUT这只是数值计算

数值计算取代风洞试验现阶段尚有困难。数值计算仅能针对简单几何外型及流况进行分析,即使藉助高速计算机的帮忙,仍无法处理周遭地形地物造成的复杂流况,或是建筑群之间的交互影响,更遑论建筑物剧烈振动而与周围流体运动相耦合之气弹力现象。

物品标示风压意于风速必须换算成风压,始可据以计算对结构体影响。

 

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