本书分为十章，主要内容包括绪论、建筑结构上的静力风、建筑结构上的脉动风荷载、高层建筑结构的抗风设计、高耸结构抗风设计、大跨屋盖结构抗风设计等。

更多科学出版社服务，请扫码获取。

　　国内外统计资料表明，在所有自然灾害中，风灾造成的损失为各种灾害之首。因此，土木工程结构抗风研究和设计已成为防灾与减灾中的热点问题。土木工程结构抗风研究的重要基础是风工程，而风工程正是南京航空航天大学的优势学科，其风洞实验室是国内最早建成的风工程实验室之一，在国内外享有盛誉，已完成大量土木工程风洞试验，在建筑物风场模拟技术、建筑物的动态和静态风载测量技术、大型桥梁的振动及抗风稳定性、高层建筑的风阻特性方面已形成自己的特色和优势。另外，国防重点学科一一流体力学也为土木工程结构抗风研究和教学提供了重要的学科资源。因此，南京航空航天大学土木工程专业把结构抗风设计作为人才培养的特色之一，在本科生中开设“土木工程结构抗风设计”课程，作为专业拓展课。该课程是校级精品课程，本书是精品课程建设的成果。
　　本书在编写过程中，充分吸取了近几年来该课程改革的经验，力求体现研究型大学本科教学的要求，本书特点如下：
　　（1）着重讲清基本概念和基本理论，体现专业拓展课的要求。
　　（2）与其他相关课程（如建筑结构设计、桥梁工程等）教学内容相配合和衔接，避免重复。
　　（3）教材内容、例题和习题的选择及编排，体现以学生为中心、以学习为中心，便于学生开展自主研究型学习，力求体现研究型大学课程建设的要求。
　　本书原版于2007年出版，结合多年使用反馈及规范更新，编者深感再版之必要，本版内容在原版基础上有了扩充。本书主要内容包括绪论、结构上的静力风、结构上的脉动风、高层建筑结构抗风设计、高耸结构抗风设计、大跨屋盖结构抗风设计、桥梁结构上的风荷载及风振响应、桥梁结构抗风设计、结构风振控制和风洞试验等。
　　参加本书编写的有：南京航空航天大学吴瑾（第1章、第2章、第6章）、夏逸鸣（第3章、第4章、第5章）、张丽芳（第7章、第8章、附录1、附录2）、陈娟（第9章、第10章）。
　　限于编者水平，书中疏漏之处难免，希望读者提出批评意见。

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 风的特性 1
1.1.1 气象特性 1
1.1.2 风的基本概念 1
1.1.3 风强度的表示方法 3
1.1.4 风速与风压关系 5
1.2 土木工程结构风灾 6
1.2.1 台风灾害 6
1.2.2 大风及飓风灾害 7
1.2.3 龙卷风灾害 7
1.2.4 重要结构物风毁典型事例 7
1.3 风对结构的作用及设计要求 9
1.3.1 风对结构的作用 9
1.3.2 抗风设计 9
1.3.3 抗风设计要求 11
思考与练习 13
第2章 结构上的静力风 14
2.1 基本风速和基本风压 15
2.1.1 基本风速 15
2.1.2 基本风压 20
2.2 结构上的静力风荷载 28
思考与练习 34
第3章 结构上的脉动风 36
3.1 概述 36
3.2 随机振动中的几个基本概念 36
3.2.1 随机过程的概念 36
3.2.2 随机过程的类型 37
3.2.3 相关系数和相关函数 39
3.2.4 谱密度函数 41
3.3 单自由度线性体系的随机振动 42
3.4 多自由度线性体系的随机振动 45
3.5 脉动风及结构响应 47
3.5.1 脉动风的概率分布 47
3.5.2 脉动风速功率谱函数 48
3.5.3 脉动风压功率谱函数 49
3.5.4 紊流度和脉动系数 50
3.5.5 脉动风频域空间的相关性 51
3.5.6 结构顺风向的风振响应 52
3.5.7 结构横风向的风振响应 58
3.5.8 风力作用下结构的总响应 64
3.5.9 风力下空气动力失稳 64
3.5.10 横风向弯曲驰振 65
思考与练习 67
第4章 高层建筑结构抗风设计 68
4.1 高层建筑的动力特性 68
4.1.1 高层建筑的振型和频率 68
4.1.2 高层建筑自振周期的经验公式 70
4.2 高层建筑的顺风向响应 70
4.2.1 高层建筑顺风向静力位移计算 70
4.2.2 高层建筑顺风向动力响应与风振系数 72
4.3 高层建筑的横风向响应 76
4.4 高层建筑的扭转风振响应 80
4.5 高层建筑风载下的舒适度验算 81
思考与练习 84
第5章 高耸结构抗风设计 85
5.1 高耸结构的自振周期 85
5.1.1 按无限自由度体系计算自振周期 85
5.1.2 按有限自由度体系计算自振周期 86
5.1.3 自振周期的经验公式 88
5.2 高耸结构风作用下的弯曲响应 89
5.2.1 顺风向平均风作用下的弯曲响应 89
5.2.2 顺风向脉动风作用下的弯曲响应 90
5.2.3 高耸结构的横风向风振响应 93
5.2.4 高耸结构安全度、适用度与极限风荷载 95
思考与练习 97
第6章 大跨屋盖结构抗风设计 98
6.1 屋盖结构的自振周期 98
6.1.1 解析法 98
6.1.2 能量法 100
6.1.3 其他近似方法 103
6.2 屋盖结构的风振响应 104
6.2.1 水平风力 106
6.2.2 竖向风力 106
6.2.3 水平和竖向风力的总响应 107
思考与练习 107
第7章 桥梁结构上的风荷载及风振响应 108
7.1 概述 108
7.2 基本风速和设计基准风速 109
7.2.1 基本风速 109
7.2.2 设计基准风速 112
7.3 桥梁结构上的静力风荷载及其组合 114
7.3.1 静阵风风速 114
7.3.2 桥梁构件上的静阵风荷载 115
7.3.3 桥梁静力风荷载组合 120
7.4 桥梁结构风致振动响应 120
7.4.1 颤振 121
7.4.2 驰振 122
7.4.3 抖振 124
7.4.4 涡振 126
7.5 本章小结 128
思考与练习 128
第8章 桥梁结构抗风设计 129
8.1 概述 129
8.2 桥梁结构抗风概念设计 130
8.3 桥梁结构动力特性 132
8.3.1 按结构动力学计算 132
8.3.2 按经验公式计算 134
8.3.3 桥梁的阻尼 138
8.4 桥梁结构抗风稳定性验算 139
8.4.1 桥梁风致静力稳定验算 139
8.4.2 驰振稳定性验算 141
8.4.3 颤振稳定性验算 143
8.5 桥梁结构风振响应验算 145
8.5.1 抖振 146
8.5.2 涡振 147
思考与练习 149
第9章 结构风振控制 150
9.1 概述 150
9.1.1 结构动态系统 150
9.1.2 结构振动控制类型 151
9.1.3 结构风振控制装置位置的选择 151
9.1.4 最优控制理论基础 152
9.2 主动控制 152
9.2.1 实时最优振型控制算法 153
9.2.2 随机最优控制算法 156
9.3 被动控制 158
9.3.1 准最优控制算法 159
9.3.2 传递函数算法 160
9.4 风振控制的计算机模拟 162
9.5 高层建筑结构风振控制 164
9.5.1 TMD的组成及其工作原理 166
9.5.2 TMD对结构风振响应的控制 167
9.5.3 TMD对结构风振控制的优化 171
9.5.4 TMD对结构风振控制的实例 172
9.6 桥梁结构风振控制 175
9.6.1 风振控制措施分类 175
9.6.2 主梁 176
9.6.3 桥塔和高墩 178
9.6.4 拉索和吊杆 178
思考与练习 181
第10章 风洞试验 182
10.1 概述 182
10.2 建筑工程风洞试验 183
10.2.1 试验基本要求 184
10.2.2 风荷载试验 187
10.2.3 风环境试验 191
10.2.4 特殊试验 194
10.3 桥梁结构风洞试验 195
10.3.1 试验基本要求 195
10.3.2 静力三分力试验 199
10.3.3 节段模型试验 199
10.3.4 桥塔模型试验 200
10.3.5 全桥气动弹性模型试验 200
10.4 风洞试验实例 201
10.4.1 高层建筑风洞试验 201
10.4.2 桥梁结构风洞试验 204
思考与练习 207
附录1 208
附录2 218
参考文献 229