دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش: Fourth edition. نویسندگان: Emil Simiu, DongHun Yeo سری: ISBN (شابک) : 9781119375883, 1119375886 ناشر: John Wiley & Sons سال نشر: 2019 تعداد صفحات: 494 زبان: English فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) حجم فایل: 24 مگابایت
در صورت تبدیل فایل کتاب Wind effects on structures : modern structural design for wind به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب اثرات باد بر سازه ها: طراحی سازه مدرن برای باد نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
دانش و ابزارهای عملی مورد نیاز برای اجرای طرحهای سازهای برای باد را در اختیار مهندسان سازه قرار میدهد که شامل پیشرفتهای عمده فناوری، مفهومی، تحلیلی و محاسباتی است که در دو دهه اخیر به دست آمده است. با توضیحات و مستندات واضح مفاهیم، روشها، الگوریتمها و نرمافزارهای موجود برای محاسبه بارهای باد در طراحی سازه، همچنین مشارکتهای مهندس باد را با جزئیات کافی توصیف میکند تا بتواند به طور موثر توسط مهندس سازه مسئول طراحی مورد بررسی قرار گیرد. . اثرات باد بر سازه ها: طراحی سازه مدرن برای باد، ویرایش چهارم در چهار بخش سازماندهی شده است. اولین مورد جریان های جوی، سرعت باد شدید و آیرودینامیک بدنه بلوف را پوشش می دهد. دومی به بررسی طراحی ساختمانها میپردازد و شامل فصلهایی درباره بارهای آیرودینامیکی است. بارهای پویا و موثر ناشی از باد؛ اثرات باد با MRI مشخص. ساختمان های کم ارتفاع؛ ساختمانهای بلند؛ و بیشتر. بخش سوم به اثرات آئروالاستیک اختصاص دارد و اصول و کاربردها را پوشش می دهد. بخش آخر به ساختارهای دیگر و موضوعات خاص مانند چارچوب های خرپایی می پردازد. سازه های فراساحلی؛ و اثرات گردباد این کتاب با ارائه دانش و ابزارهای عملی مورد نیاز برای توسعه طرح های سازه ای برای بارگذاری باد، به محدودیت های قابل توجه در طراحی ساختمان ها بر اساس تکنیک هایی مانند تعادل نیروی فرکانس بالا اشاره می کند. طراحی موثر برای باد، و مثالهای متعددی از کاربرد را ارائه میدهد. در مورد تکنیکهای قابل اجرا در سازهها به غیر از ساختمانها، از جمله پشتهها و پلهای با دهانه معلق، چندین ضمیمه در عناصر احتمال و آمار وجود دارد. اوج بیش از آستانه - فرآیند پواسون برای تخمین پیک ها. برآوردهای واکنش WTC تاورز به باد و کاستیهای آنها؛ و بیشتر اثرات باد بر سازه ها: طراحی سازه مدرن برای باد، ویرایش چهارم متنی عالی برای مهندسین سازه، مهندسان باد، و دانشجویان مهندسی سازه و اساتید است.
Provides structural engineers with the knowledge and practical tools needed to perform structural designs for wind that incorporate major technological, conceptual, analytical and computational advances achieved in the last two decades. With clear explanations and documentation of the concepts, methods, algorithms, and software available for accounting for wind loads in structural design, it also describes the wind engineer's contributions in sufficient detail that they can be effectively scrutinized by the structural engineer in charge of the design. Wind Effects on Structures: Modern Structural Design for Wind, 4th Edition is organized in four sections. The first covers atmospheric flows, extreme wind speeds, and bluff body aerodynamics. The second examines the design of buildings, and includes chapters on aerodynamic loads; dynamic and effective wind-induced loads; wind effects with specified MRIs; low-rise buildings; tall buildings; and more. The third part is devoted to aeroelastic effects, and covers both fundamentals and applications. The last part considers other structures and special topics such as trussed frameworks; offshore structures; and tornado effects. Offering readers the knowledge and practical tools needed to develop structural designs for wind loadings, this book: Points out significant limitations in the design of buildings based on such techniques as the high-frequency force balance Discusses powerful algorithms, tools, and software needed for the effective design for wind, and provides numerous examples of application Discusses techniques applicable to structures other than buildings, including stacks and suspended-span bridges Features several appendices on Elements of Probability and Statistics; Peaks-over-Threshold Poisson-Process Procedure for Estimating Peaks; estimates of the WTC Towers’ Response to Wind and their shortcomings; and more Wind Effects on Structures: Modern Structural Design for Wind, 4th Edition is an excellent text for structural engineers, wind engineers, and structural engineering students and faculty.
Cover......Page 1
Title Page......Page 5
Copyright......Page 6
Contents......Page 9
Preface to the Fourth Edition......Page 21
Introduction......Page 23
Part I Atmospheric Flows, Extreme Wind Speeds, Bluff Body Aerodynamics......Page 27
1.1.1 Temperature of the Atmosphere......Page 29
1.1.2 Radiation in the Atmosphere......Page 30
1.1.3 Compression and Expansion. Atmospheric Stratification......Page 31
1.1.4 Molecular and Eddy Conduction......Page 32
1.2 Atmospheric Hydrodynamics......Page 33
1.3.2 Local Storms......Page 36
References......Page 42
2.1 Wind Speeds and Averaging Times......Page 43
2.2 Equations of Mean Motion in the ABL......Page 45
2.3 Wind Speed Profiles in Horizontally Homogeneous Flow Over Flat Surfaces......Page 46
2.3.1 The Ekman Spiral......Page 47
2.3.2 Neutrally Stratified ABL: Asymptotic Approach......Page 48
2.3.3 Brunt‐Väisäla Frequency. Types of Neutrally Stratified ABLs......Page 50
2.3.4 The Logarithmic Mean Wind Profile......Page 53
2.3.5 Power Law Description of ABL Wind Speed Profiles......Page 56
2.3.6 ABL Flows in Different Surface Roughness Regimes......Page 57
2.3.7 Relation Between Wind Speeds with Different Averaging Times......Page 59
2.4.1 Turbulence Intensities......Page 61
2.4.2 Integral Turbulence Scales......Page 62
2.4.3 Spectra of Turbulent Wind Speed Fluctuations......Page 64
2.4.4 Cross‐spectral Density Functions......Page 70
2.5.1 Flow Near a Change in Surface Roughness. Fetch and Terrain Exposure......Page 71
2.5.2 Wind Profiles over Escarpments......Page 72
2.5.3 Hurricane and Thunderstorm Winds......Page 74
References......Page 77
3.1.1.1 A Case Study: The Fair Die......Page 81
3.1.2 Mixed Wind Climates......Page 82
3.2.1 Meteorological and Micrometeorological Homogeneity of the Data......Page 83
3.2.3.1 Data in the Public Domain......Page 84
3.2.3.2 Data Available Commercially......Page 86
3.3.1 Epochal Versus Peaks‐Over‐Threshold Approach to Estimation of Extremes......Page 87
3.3.2 Extreme Value Distributions and Their Use in Wind Climatology......Page 88
3.3.3.1 Method of Moments......Page 89
3.3.4 Sampling Errors in the Estimation of Extreme Speeds......Page 90
3.3.5 Wind Speed Estimation by the Peaks‐Over‐Threshold Approach......Page 91
3.4.1 Tornado Flow Modeling......Page 92
3.4.2 Summary of NUREG/CR‐4461, Rev. 2 Report......Page 93
3.4.3 Design‐Basis Tornado for Nuclear Power Plants......Page 94
References......Page 96
Chapter 4 Bluff Body Aerodynamics......Page 99
4.1.1 Equations of Motion and Continuity......Page 100
4.1.2 The Navier–Stokes Equation......Page 101
4.1.3 Bernoulli's Equation......Page 102
4.2 Flow in a Curved Path: Vortex Flow......Page 103
4.3 Boundary Layers and Separation......Page 104
4.4 Wake and Vortex Formations in Two‐Dimensional Flow......Page 108
4.5 Pressure, Lift, Drag, and Moment Effects on Two‐Dimensional Structural Forms......Page 115
4.6 Representative Flow Effects in Three Dimensions......Page 119
4.6.1 Cases Retaining Two‐Dimensional Features......Page 122
4.6.2 Structures in Three‐Dimensional Flows: Case Studies......Page 125
References......Page 128
5.2.1 Dimensional Analysis......Page 131
5.2.2 Basic Scaling Considerations......Page 133
5.3 Aerodynamic Testing Facilities......Page 134
5.4.1 Effect of Type of Spires and Floor Roughness Elements......Page 146
5.4.2 Effect of Integral Scale and Turbulence Intensity......Page 148
5.4.3 Effects of Reynolds Number Similarity Violation......Page 149
5.4.4 Comparisons of Wind Tunnel and Full‐Scale Pressure Measurements......Page 151
5.5 Blockage Effects......Page 153
5.6 The High‐Frequency Force Balance......Page 154
5.7 Simultaneous Pressure Measurements at Multiple Taps......Page 155
References......Page 158
6.1 Introduction......Page 161
6.3 Discretization Methods and Grid Types......Page 162
6.4.1 Initial Conditions......Page 163
6.4.2 Boundary Conditions......Page 164
6.6 Stability......Page 165
6.7.2 Direct Numerical Simulation (DNS)......Page 166
6.7.3 Large Eddy Simulations (LES)......Page 168
6.7.4 Reynolds‐Averaged Navier–Stokes Simulation (RANS)......Page 170
6.7.5 Hybrid RANS/LES Simulation......Page 172
6.8 Verification and Validation. Uncertainty Quantification......Page 174
6.8.1 Sources of Inaccuracy in CWE Simulations......Page 175
6.8.2 Verification and Validation......Page 176
6.9 CWE versus Wind Tunnel Testing......Page 177
References......Page 178
7.2 Statistical Framework for Estimating Uncertainties in the Wind Loads......Page 183
7.3.1 Uncertainties in the Estimation of Extreme Wind Speeds......Page 185
7.3.2 Uncertainties in the Estimation of Exposure Factors......Page 186
7.3.3 Uncertainties in the Estimation of Pressure Coefficients......Page 187
References......Page 190
Part II Design of Buildings......Page 193
8.1 Modern Structural Design for Wind: A Brief History......Page 195
8.2 Database‐Assisted Design......Page 197
8.3 Equivalent Static Wind Loads......Page 200
References......Page 202
9.1 Stiffness Matrices......Page 205
9.2 Second‐Order Effects......Page 206
References......Page 207
10.2 Pressure Tap Placement Patterns and Tributary Areas......Page 209
10.3 Aerodynamic Loading for Database‐Assisted Design......Page 210
10.4.1 Pressures Within an Area A Contained in a Specified Pressure Zone......Page 212
10.4.2 Identifying Areas A Within a Specified Pressure Zone......Page 213
References......Page 219
11.1 Introduction......Page 221
11.2 The Single‐Degree‐of‐Freedom Linear System......Page 222
11.3 Time‐Domain Solutions for 3‐D Response of Multi‐Degree‐of‐Freedom Systems......Page 223
11.3.1 Natural Frequencies and Modes of Vibration......Page 224
11.3.2 Solutions of Equations of Motion of Forced System......Page 225
11.4 Simultaneous Pressure Measurements and Effective Wind‐induced Loads......Page 226
Reference......Page 227
12.1 Introduction......Page 229
12.2 Uncertainties in the Dynamic Response......Page 230
12.3 Wind Load Factors: Definition and Calibration......Page 231
12.4.2 Effect of Aerodynamic Interpolation Errors......Page 232
12.4.6 Notes......Page 233
12.5 Wind Load Factors and Design Mean Recurrence Intervals......Page 234
References......Page 235
13.1 Introduction......Page 237
13.2 Directional Wind Speeds and Response Surfaces......Page 238
13.3.1 Matrix of Largest Directional Wind Speeds......Page 239
13.4 Estimation of Directional Wind Effects with Specified MRIs......Page 240
13.5 Non‐Directional Wind Speeds: Wind Directionality Reduction Factors......Page 241
13.7 Inter‐Story Drift and Floor Accelerations......Page 243
References......Page 244
14.2 Estimation of Equivalent Static Wind Loads......Page 245
References......Page 250
15.1 Introduction......Page 251
15.2.1 Human Response to Wind‐Induced Vibrations......Page 252
15.3 Comfort Criteria for Pedestrian Areas Within a Built Environment......Page 253
15.3.1 Wind Speeds, Pedestrian Discomfort, and Comfort Criteria......Page 254
15.4.1 Wind Effects Near Tall Buildings......Page 255
15.4.2 Wind Speeds at Pedestrian Level in a Basic Reference Case......Page 258
15.4.3 Case Studies......Page 261
15.5.1 Detailed Estimation Procedure......Page 268
15.5.2 Simplified Estimation Procedure......Page 272
References......Page 274
16.1 Introduction......Page 277
16.2 Single‐Degree‐of‐Freedom Systems......Page 278
16.3 TMDs for Multiple‐Degree‐of‐Freedom Systems......Page 281
References......Page 282
17.1 Introduction......Page 285
17.2 Aerodynamic and Wind Climatological Databases......Page 286
17.3 Structural System......Page 287
17.4 Overview of the Design Procedure......Page 288
17.5 Interpolation Methods......Page 289
17.6.1 Buildings with Various Eave Heights......Page 290
References......Page 291
18.2 Preliminary Design and Design Iterations......Page 293
18.4 Using the DAD&uscore;ESWL Software......Page 294
18.4.2 Project Directory and its Contents......Page 295
18.4.3 Software Activation. Graphical User Interface......Page 296
18.5.1 Building Description......Page 297
18.5.2 Using the DAD and the ESWL Options......Page 300
References......Page 306
Part III Aeroelastic Effects......Page 309
References......Page 311
19.2 Vortex‐Induced Oscillations of Circular Cylinders......Page 313
19.3 Across‐Wind Response of Chimneys and Towers with Circular Cross Section......Page 318
References......Page 322
20.1.1 Glauert–Den Hartog Necessary Condition for Galloping Motion......Page 323
20.1.3 Galloping of Two Elastically Coupled Square Cylinders......Page 326
20.2 Torsional Divergence......Page 329
References......Page 330
Chapter 21 Flutter......Page 331
21.1 Formulation of the Two‐Dimensional Bridge Flutter Problem in Smooth Flow......Page 332
21.2 Aeroelastic Lift and Moment Acting on Airfoils......Page 333
21.3 Aeroelastic Lift, Drag And Moment Acting on Bridge Decks......Page 334
21.5 Two‐Dimensional Bridge Deck Response to Turbulent Wind in the Presence of Aeroelastic Effects......Page 337
References......Page 338
22.1.1 Slender Chimneys Assumed to be Rigid......Page 341
22.1.3 Approximate Expressions for the Across‐Wind Response......Page 344
22.2 Aeroelastic Response of Slender Structures with Square and Rectangular Cross Section......Page 347
22.3 Alleviation of Vortex‐Induced Oscillations......Page 351
References......Page 353
23.2 Wind Tunnel Testing......Page 357
23.3 Response to Vortex Shedding......Page 361
23.4.1 Theory......Page 364
23.4.2 Example: Critical Flutter Velocity and Buffeting Response of Golden Gate Bridge......Page 367
23.5.2 Mitigation Approaches......Page 370
References......Page 371
Part IV Other Structures and Special Topics......Page 373
Chapter 24 Trussed Frameworks and Plate Girders......Page 375
24.1 Single Trusses and Girders......Page 376
24.2 Pairs of Trusses and of Plate Girders......Page 378
24.2.2 Trusses Skewed with Respect to Wind Direction......Page 379
24.2.3 Pairs of Solid Plates and Girders......Page 381
24.3 Multiple Frame Arrays......Page 383
24.4.1 Aerodynamic Data for Square and Triangular Towers......Page 387
References......Page 392
25.1 Wind Loading on Offshore Structures......Page 393
25.1.1 Wind Loads on Semisubmersible Units......Page 394
25.1.2 Wind Loads on a Guyed Tower Platform......Page 397
25.2.1 Turbulent Wind Effects on Tension Leg Platform Surge......Page 402
References......Page 408
Chapter 26 Tensile Membrane Structures......Page 411
References......Page 412
27.1 Introduction......Page 415
27.2 Wind Pressures......Page 416
27.3 Atmospheric Pressure Change Loading......Page 419
27.4 Experimental Modeling of Tornado‐Like Wind Flows......Page 422
References......Page 423
28.2 Tornado‐Borne Missile Speeds......Page 425
28.2.1 Deterministic Modeling of Design‐Basis Missile Speeds......Page 426
28.2.2 Probabilistic Modeling of Design‐Basis Missile Speeds......Page 427
28.3.1 Basic Assumptions......Page 429
28.3.2 Numerical Solutions......Page 431
28.3.3 Simplified Flow Field: Closed Form Solutions......Page 432
References......Page 434
Appendices......Page 435
A.1.2 Statistical Estimation......Page 437
A.2.2 Compound and Conditional Probabilities: The Multiplication Rule......Page 438
A.2.4 Bayes' Rule......Page 439
A.2.5 Independence......Page 440
A.3.2 Histograms, Probability Density Functions, Cumulative Distribution Functions......Page 441
A.3.4 Joint Probability Distributions......Page 443
A.4.1 Mean Value, Median, Mode, Standard Deviation, Coefficient of Variation, and Correlation Coefficient......Page 445
A.5.1 The Geometric Distribution......Page 446
A.5.3 Normal and Lognormal Distributions......Page 447
A.6.1.1 Extreme Value Type I Distribution......Page 448
A.6.3 Generalized Pareto Distribution (GPD)......Page 449
A.6.4 Mean Recurrence Intervals (MRIs) for Epochal and Peaks‐over‐Threshold (POT) Approaches......Page 450
A.7.1 Goodness of Fit, Confidence Intervals, Estimator Efficiency......Page 451
A.7.2 Parameter Estimation for Extreme Wind Speed Distributions......Page 452
A.8 Monte Carlo Methods......Page 453
A.9.2 Multiple Hazards......Page 454
References......Page 456
B.1 Fourier Series and Fourier Integrals......Page 459
B.3 Spectral Density Function of a Random Stationary Signal......Page 461
B.4 Autocorrelation Function of a Random Stationary Signal......Page 463
B.5 Cross‐Covariance Function, Co‐Spectrum, Quadrature Spectrum, Coherence......Page 464
B.6 Mean Upcrossing and Outcrossing Rate for a Gaussian Process......Page 465
B.7 Probability Distribution of the Peak Value of a Random Signal with Gaussian Marginal Distribution......Page 467
Reference......Page 468
C.1 Introduction......Page 469
C.2 Peak Estimation by Peaks‐Over‐Threshold Poisson‐Process Procedure......Page 470
C.4 Summary......Page 477
References......Page 478
D.2 The Single‐Degree‐of‐Freedom Linear System......Page 481
D.2.2 Response to an Arbitrary Load......Page 482
D.2.3 Response to a Stationary Random Load......Page 483
D.3.1.1 Modal Equations of Motion......Page 484
D.3.2 Response to a Concentrated Harmonic Load......Page 485
D.3.4 Response to Two Concentrated Stationary Random Loads......Page 486
D.3.6 Distributed Stationary Random Loads......Page 488
D.4 Example: Along‐Wind Response......Page 489
References......Page 492
E.1 Introduction......Page 493
E.2 The Basic Problem of Structural Safety......Page 494
E.3.1 Failure Region, Safe Region, and Failure Boundary......Page 495
E.3.2 Safety Indexes......Page 496
E.3.3 Reliability Indexes and Failure Probabilities......Page 499
E.3.4 Partial Safety Factors: Load and Resistance Factor Design......Page 500
E.4 Structural Strength Reserve......Page 501
E.4.2 Portal Frame Ultimate Capacity Estimates Based on Multi‐Directional Wind Speeds......Page 502
E.5.1 Strong Winds and Earthquakes......Page 503
References......Page 504
F.1.2 Report Overview......Page 507
F.3.1 General......Page 508
F.3.2.1 CPP Wind Tunnel Report......Page 509
F.3.2.4 NYCBC Wind Speed......Page 510
F.3.3 NIST Recommended Wind Loads......Page 511
Index......Page 513
EULA......Page 523