《風(fēng)工程》模擬考試題題

1、風(fēng)工程模擬考試題題1 .填空題（20分，每空2分）1 .風(fēng)速是指（單位時間內(nèi)）內(nèi)空氣在（水平方向上）上移動的距離。2 .大氣環(huán)流由熱力環(huán)流圈、中緯度環(huán)流圈和極地環(huán)流圈組成，即（三圈環(huán)流）。3 .湍流強(qiáng)度是描述風(fēng)速隨時間和空間變化的程度，反映脈動風(fēng)速的相對強(qiáng)度，定義為（脈動風(fēng)速均方根值）與平均風(fēng)速之比。4 .湍流強(qiáng)度e是描述風(fēng)速隨時間和空間變化的程度，反映（脈動風(fēng)速）的（相對強(qiáng)度）。5 .瞬時風(fēng)速包括脈動風(fēng)和（ 平均風(fēng)）。測風(fēng)塔測得某 D類地貌12米高處風(fēng)速為$2 15m/s,則換算成平均風(fēng)速應(yīng)該是（14.2m/s ）6 .在長期的氣象觀察中發(fā)現(xiàn)，大于該值的極大風(fēng)速并不是經(jīng)常出現(xiàn)，而需間隔一定的

2、時期后再出現(xiàn)，這個間隔時期，稱為（ 重現(xiàn)期）。我國荷載規(guī)范重現(xiàn)期取（50年）。2 .正誤判斷題，正確的劃 V,錯誤的劃X （20分，每小題4分）1 .湍流強(qiáng)度與離地高度和地表面粗糙度有關(guān)，隨高度增加而減小，隨地表面粗糙長度增加而增加。（V ）2 .湍流功率譜密度就是湍流脈動動能在頻率上的分布密度。（V ）3 .按規(guī)定的地貌、高度、時距等量測的風(fēng)速稱為基本風(fēng)速。（X ）4 .負(fù)數(shù)是指的風(fēng)荷載方向是背離建筑表面的，就是 壓力。（X ）5 .傅立葉變換是以時間為自變量的信號和以頻率為自變量的頻譜函數(shù)之間的一種變換 關(guān)系。（，）3 .計算題（40分，每小題20分）1 .根據(jù)某城市20年間年最大平均風(fēng)

3、速統(tǒng)計數(shù) 據(jù)計算 得到年最大風(fēng)速 平均值_1 201 1 20V 一 Vi 21.05m/s,標(biāo)準(zhǔn)差 v J （Vi v）22.69。試分別按 50 年和 10020i 1.19i 1年重現(xiàn)期確定該地區(qū)所對應(yīng)的基本風(fēng)壓（空氣密度1.25kg/m3）。解：由題意得：1基本風(fēng)壓 0 V02最大設(shè)計風(fēng)速（基本風(fēng)速）V0v保證系數(shù)-0.5772 ln( In P)一1保證率P 1 N,1(1) .當(dāng) N=50 年時：P 1 0.9850.6-6 0.5772 ln( ln0.98) 2.5923V0 21.05 2.5923 2.69 28.023m/s120 - 1.25 28.0232 490.8

4、1Pa 2,1(2) .當(dāng) N=100 年時：P 1 0.99 1006 0.5772 ln( ln0.99) 3.1367V0 21.05 3.1367 2.69 29.488m/s1 cc201.25 29.4882 543.45Pa22 . 一個空心邊長為10m的正方形截面鋼筋混凝土高聳結(jié)構(gòu)，高60m（見圖1）。所處地貌為B類地形，基本風(fēng)壓為 0.4kN/m2。試分3段計算該結(jié)構(gòu)的靜力風(fēng)荷載分布和總的靜 風(fēng)載。（迎風(fēng)面和背風(fēng)面體型系數(shù)分別為0.8和-0.5 ）0 20 2圖1混凝土高聳結(jié)構(gòu)示意圖解：因為迎風(fēng)面和背風(fēng)面面積相同，所以結(jié)構(gòu)的總風(fēng)載體型系數(shù)為:風(fēng)壓高度系數(shù)由公式:得:2210z

5、z 3.12Zg101.3slssw2 0.162 0.161020z13.121.248z23.12z33.12每段的平均風(fēng)荷載由公式:得:Z1350101035010350w(z)s(Z)Z1 W00.160.16401060102 0.162 0.161.5591.774s(z) z(Z)Wo1.31.2480.40.649Z2s(Z)Z2 W01.31.5590.40.811Z3s(Z)Z3亞01.31.7740.40.922而靜力風(fēng)荷載等于平均風(fēng)荷載乘以有效面積，所以有:FxwFx1Z10.6492010129.8KNFx2Z20.8112010162.2KNFx3Z30.92220

6、10184.4KN所以總的靜荷載為:Fx2Fx3129.8162.2184.4 476.4KN年份1989199019911992199319941995199619971998風(fēng)速(m/s)15.022.715.314.012.317.018.316.319.014.0四.應(yīng)用題（20分） 求基本風(fēng)速（設(shè)計風(fēng)速）解:10-1x 一1010為 16.39(m/s)(xi 16.39)-21-2 3.02(m/s)P 1 1/N 1 1/50 0.98、60.5772 ln( In 0.98) 2.59Vd x x 1639 259 302 2421m/s V0 (設(shè)計風(fēng)速)(基本風(fēng)速)西南科技

7、大學(xué)研究生試題單（B卷）1 .填空題（20分，每空2分）1 .當(dāng)?shù)雀呙嫔系牡葔壕€是直線的情況下，如果氣壓梯度力與科里奧利力平衡，則空氣 將沿著等高面上的等壓線方向作（等速直線運(yùn)動）運(yùn)動，這時形成的風(fēng)稱為（ 地轉(zhuǎn)風(fēng) ）。2 .風(fēng)吹過地面時，由于地面上各種粗糙元的作用，會對風(fēng)的運(yùn)動產(chǎn)生摩擦阻力，使風(fēng)的能量減小并導(dǎo)致風(fēng)速減小。這一層受到地球表面摩擦影響的大氣層稱為（大氣邊界層 ）。3 .湍流強(qiáng)度是描述風(fēng)速隨時間和空間變化的程度，反映脈動風(fēng)速的相對強(qiáng)度，定義為（脈動風(fēng)速均方根值）與平均風(fēng)速之比。4 .風(fēng)產(chǎn)生的根本原因是太陽對地球大氣的（加熱不均勻性），導(dǎo)致大氣中熱力與動力現(xiàn)象的時空不均勻性，使相同高度

8、上兩點(diǎn)之間產(chǎn)生（壓差），從而迫使空氣流動形成風(fēng)。5 .瞬時風(fēng)速包括脈動風(fēng)和（ 平均風(fēng)）。測風(fēng)塔測得某 D類地貌12米高處風(fēng)速為i2 15m/s,則換算成平均風(fēng)速應(yīng)該是（14.2m/s ）6 .在長期的氣象觀察中發(fā)現(xiàn)，大于該值的極大風(fēng)速并不是經(jīng)常出現(xiàn)，而需間隔一定的時期后再出現(xiàn)，這個間隔時期，稱為（ 重現(xiàn)期）。我國荷載規(guī)范重現(xiàn)期?。?0年）。2 .正誤判斷題，正確的劃 V,錯誤的劃X （20分，每小題4分）1 .在建筑物風(fēng)洞試驗中要滿足的主要相似參數(shù)是雷諾數(shù)、弗勞德數(shù)和和斯特勞哈爾數(shù)。（V ）2 .達(dá)文波特給出的是離地10米高處的縱向湍流功率譜，沒有反映大氣運(yùn)動中湍流功率譜隨高度的變化，并且假設(shè)

9、了湍流積分尺度為常數(shù)。（V ）3 .橋梁主梁斷面的空氣動力系數(shù)主要與斷面的形狀以及雷諾數(shù)有關(guān)而與風(fēng)向無關(guān)。（x ）4 .我國規(guī)范中不采用脈動系數(shù)來表示脈動風(fēng)壓根方差與平均風(fēng)壓的關(guān)系隨高度的變 化。（X ）5 .傅立葉變換是以時間為自變量的信號和以頻率為自變量的頻譜函數(shù)之間的一種變換 關(guān)系。（，）3 .計算題（40分，每小題20分）1 .根據(jù)某城市20年間年最大 平均風(fēng) 速統(tǒng)計數(shù) 據(jù)計算 得到年最大風(fēng)速 平均值1 20一、v 一vi 21.05m/s,標(biāo)準(zhǔn)差20 i 120119i20（vi v）22.69。試分別按50年和1001年重現(xiàn)期確定該地區(qū)所對應(yīng)的基本風(fēng)壓（空氣密度_31.25kg /

10、m )。解：由題意得:基本風(fēng)壓0V。最大設(shè)計風(fēng)速（基本風(fēng)速）V0v保證系數(shù) 0,5772 ln( In P)保證率P 1(1).當(dāng)N=50年時:1 10,9850 0,5772 ln(In 0,98) 2.5923(2).當(dāng)N=100年時:VV21,05 2.5923 2.69 28.023m/s1 1.25 28.0232 490.81Pa 21 0.99 1006 0,5772 ln( In 0.99) 3.136721,05 3.1367 2.69 29.488m/s1 , C CC 2Ci-1.25 29.4882 543.45Pa22 . 一個空心邊長為10m的正方形截面鋼筋混凝土高

11、聳結(jié)構(gòu)，高60m（見圖1）。所處地貌為B類地形，基本風(fēng)壓為 0.4kN/m2。試分3段計算該結(jié)構(gòu)的靜力風(fēng)荷載分布和總的靜風(fēng)載。（迎風(fēng)面和背風(fēng)面體型系數(shù)分別為0.8和-0.5 ）0 20 2圖i混凝土高聳結(jié)構(gòu)示意圖解：因為迎風(fēng)面和背風(fēng)面面積相同，所以結(jié)構(gòu)的總風(fēng)載體型系數(shù)為:swsl1.3風(fēng)壓高度系數(shù)由公式:210 z 3.12Zg10得:z13.12102 0.16202 0.16z23.12z33.12350101.248100.16402 0.161.55935010100.16602 0.16350101.774每段的平均風(fēng)荷載由公式:得:Z1s(Z)Z2s(Z)s(Z)w(z)Z1 W0

12、Z2 W0s(Z)z(Z)w1.31.31.31.2481.5591.7740.40.40.40.6490.8110.922而靜力風(fēng)荷載等于平均風(fēng)荷載乘以有效面積，所以有:Fxw zxFx1Zi0.6492010129.8KNFx2Z20.8112010162.2KNFx3Z30.9222010184.4KN所以總的靜荷載為:FFx1Fx2Fx3129.8162.2184.4 476.4KN6m,框架結(jié)構(gòu)軸線尺寸如圖，建筑位于市郊區(qū)（B類地四.應(yīng)用題（20分）某4層房屋采用現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，柱距解:基本風(fēng)壓為：風(fēng)載體型系數(shù)為:20 0.4KN /ms 0.80.51.3風(fēng)壓高度系數(shù)按公式:210Z 3.12 ZG計算，得:5.110.215.320.4風(fēng)振系數(shù)，房屋高度未超過