计算建筑在6,7,8,9,10级的风力下,必须最少拥有多少重量才不会被风吹倒.

Question

计算建筑在6,7,8,9,10级的风力下,必须最少拥有多少重量才不会被风吹倒.

Answer 1

如果这是一个构筑物,那么用结构力学的观点看,会不会被风吹倒不完全是重量的问题,而是结构抵抗水平外力的能力,作为实际的建筑来说,不仅要考虑不被风吹倒,还要考虑在正常使用状态下水平位移.还要考虑地基基础.
如果仅仅是考虑一个物体在水平力下会不会倾覆,这就是一个初中水平的物理了.计算步骤如下：
首先,要根据风力等级换算成风速.实际上,同样的气象风力等级在不同的地面条件下风速并不一样,如同样是7级大风,在平原旷野和在城市建筑密集区的风速肯定不同.简单起见,你可以取最大值进行计算.
风速取值：6级：10.13.8,7级：13.17.1,8级：17.20.7,9级：20.24.4,10级：24.28.4 （单位m/s）
第二,由风速计算风压.一般简略的可以用公式：风压（KN/M²）=风速的平方÷1600,但是注意,这是标准状态下的风压计算公式,此外风压与纬度、气温、气压、空气密度都有关系.
第三,风压对建筑物的影响不是均匀的,可以简单的看做倒三角形分布,当然如果按最大风压均匀分布计算比较简单也偏于安全.根据受风面积计算水平力,如果按倒三角形计算,那么换算的水平力作用点在高度1/3处,如果按均匀布置计算,作用点在中间1/2处.由于本物体由三部分构成,所以水平力的大小和作用点的计算应该分成三部分来计算.
第四,按照该物体的形状高度等,进行倾覆临界状态的受力分析,建立力矩平衡方程,求解临界状态的重力,就是你要的最小重量.这是初中物理计算内容,我就不具体计算了.
还不明白可以继续补充.