《风工程》模拟考试题题.pdf

《风工程》模拟考试题题主要涵盖了风速的定义、大气环流、湍流强度、风速的统计特性以及风荷载的相关计算。以下是详细的知识点解析： 1. **风速**：风速是指单位时间内空气在水平方向上移动的距离。在气象学中，风速是衡量风力大小的重要参数，直接影响风能的利用和建筑物风荷载的计算。 2. **大气环流**：大气环流由热力环流圈、中纬度环流圈和极地环流圈组成，也被称为三圈环流。这种全球性的大气流动模式决定了各地气候的基本特征。 3. **湍流强度**：湍流强度是描述风速脉动程度的一个指标，定义为脉动风速均方根值与平均风速之比。它反映了风速在时间和空间上的不规则变化，对于风工程中的风荷载计算至关重要。 4. **瞬时风速**：瞬时风速包含两个部分，即脉动风和平均风。脉动风是风速的瞬时波动，而平均风是去除脉动后的稳定风速。 5. **风荷载换算**：在D类地貌12米高处测得的风速15m/s，经过换算后，平均风速应为14.2m/s。这种换算通常涉及风速的统计处理，如通过湍流强度修正。 6. **重现期**：重现期是指超过特定风速值的极端事件出现的平均周期。例如，50年重现期意味着每50年可能有一次这样的大风事件。在中国的荷载规范中，通常采用50年的重现期作为基本风压的计算依据。 7. **正误判断题**： - 湍流强度与离地高度和地表面粗糙度有关，随着高度增加而减小，随着地表面粗糙长度增加而增加。这是正确的，因为湍流受到地形和地表条件的影响。 - 湍流功率谱密度是湍流脉动动能在频率上的分布密度，这一描述也是正确的，它反映了风速波动的能量分布。 - 按规定的地貌、高度、时距等量测的风速称为基本风速，这道题目的答案是错误的，基本风速通常是基于一定重现期的最大风速统计结果。 - 负数的风荷载方向是指风荷载作用力的方向与建筑物表面相反，但负号通常表示压力方向，而不是风荷载本身，因此这道题目答案错误。 - 傅立叶变换是一种将时间域信号转换到频率域的方法，题目描述正确。 8. **计算题**： - 题目给出了20年间年最大平均风速的数据，要求计算50年和100年重现期的基本风压。这涉及到风速统计分析和概率论，计算过程中运用了保证率和保证系数的概念。 - 另一道计算题要求计算高耸结构的静力风荷载分布和总风载。这需要考虑风载体型系数、风压高度系数以及结构的几何特性，通过风荷载公式进行计算。 9. **应用题**： - 提供了一组年最大风速数据，要求求出设计风速（基本风速）。这需要计算年最大风速的平均值，并根据重现期进行调整。 这些知识点涵盖了风工程中的基础理论和实际应用，对于理解和研究风荷载、风速统计以及风能利用等方面具有重要意义。