摘要：隨著對環(huán)境污染極重的化石能源在人類瘋狂開采下逐步枯竭，環(huán)境污染帶來的負面影響逐漸顯現(xiàn)出來，人類的環(huán)保意識不斷加強，開始重視對可再生能源的利用。伴隨新技術(shù)新材料的應(yīng)用，風能已成為目前技術(shù)較成熟、最具有規(guī)模開發(fā)價值的清潔能源。風是一種自然現(xiàn)象，如同其它自然現(xiàn)象，給人類帶來福利，也帶來災(zāi)害。風雖然是取之不盡的豐富能源同時，臺風蘊含的巨大能量也會帶來嚴重破壞，其發(fā)生頻率遠高于地震災(zāi)害，故其累積損失也高于地震災(zāi)害。臺風究竟是如何對結(jié)構(gòu)物造成損壞？實在值得我們?nèi)ヌ骄浚员疚膶⒂懻擄L力對結(jié)構(gòu)物的影響，并就風的物理特性、設(shè)備結(jié)構(gòu)所受風靜載荷、動載荷的力學(xué)效應(yīng)及防風結(jié)構(gòu)設(shè)計作概略性的探討。　
　　
　　1臺風的形成
　　
　　風的形成乃是空氣流動的結(jié)果，空氣流動所形成的動能稱為風能，風能是太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式。臺風實際上是強列的熱帶氣旋，是發(fā)生在熱帶海洋上的強烈、暖性低壓天氣系統(tǒng)，熱帶氣旋的生成和發(fā)展需要巨大的能量，因此它形成于高溫、高濕和其它氣象條件適宜的熱帶洋面。據(jù)統(tǒng)計，除南大西洋外，全球的熱帶海洋上都有熱帶氣旋生成。每年到了夏、秋兩季，北半球的熱帶海面，氣溫常高達27℃以上，大量的海水蒸發(fā)到了空中，會發(fā)展成一個低氣壓中心，使周圍的冷空氣不斷流入下方補充空位，形成了個逆時針旋轉(zhuǎn)的空氣旋渦；只要氣溫不下降，這個空氣旋渦就會越來強大，最后就成為熱帶氣旋。與溫帶氣旋一樣，在北半球熱帶氣旋中的氣流繞中心呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)，在南半球則相反。
　　
　　2臺風的主要特點
　　
　　臺風具有強烈上升運動，一邊繞自己的中心急速旋轉(zhuǎn)，一邊隨周圍大氣向前移動，中心附近最大風力達到12級以上的暖性低壓強烈天氣系統(tǒng)。直徑通常為500—1000公里左右，最大可達2000公里，最小僅160公里。中心氣壓平均在950毫巴以下，最低可為887毫巴。臺風由大風區(qū)、暴雨區(qū)、風眼三部分構(gòu)成。生命史可分為生成、成熟和消亡三個階段。其生命期一般可達一周以上，有的熱帶氣旋在外界環(huán)境有利的情況下生命期可超過兩周。當熱帶氣旋登陸或北移到較高緯度的海域時，因失去了其賴以生存的高溫高濕條件，會很快消亡。襲擊我國的是在靠近赤道的西太平洋上生成的臺風，經(jīng)常在5—10月襲擊我國，平均每年約6次，其中7—9三個月最多。
　　
　　3臺風對風力發(fā)電機組的破壞機理
　　
　　有人估算，一個中等強度的臺風所釋放的能量相當于上百個氫彈釋放能量的總和?？上攵?，如果不采取有效防范措施，臺風蘊涵的巨大自然能量將給風力發(fā)電機組帶來毀滅性破壞。臺風對風力發(fā)電機組的破壞機理主要是對設(shè)備結(jié)構(gòu)施加靜載荷和動載荷疊加效應(yīng)。
　　
　　3.1臺風對設(shè)備結(jié)構(gòu)的靜載荷效應(yīng)
　　
　　風壓的存在，可由流體力學(xué)中的柏努利定理來說明。簡單的說就是風速大時風壓小，風速小時風壓大。因此當風的流動遇到物體而受阻時，風速變小，向風面風壓升高，流經(jīng)結(jié)構(gòu)后在背風面通常產(chǎn)生紊流，使風速局部升高而風壓降低對背風面造成吸力（見圖一），
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　　如此前后相加的效果，就形成了牽引力，對向風面及背風面也各自形成了壓力及吸力。壓力、吸力或牽引力的大小，與結(jié)構(gòu)物的形狀有關(guān)（風向與結(jié)構(gòu)的相對角度影響也很大，不同角度時其形狀則不同），并與風速的平方成正比，因此一個面積上的總風壓可用形狀系數(shù)、風速平方及面積三者的乘積來表示。臺風影響設(shè)備時，設(shè)備結(jié)構(gòu)所受風壓靜力與空氣密度和風速有關(guān)，臺風時空氣密度很大，風速有時高達70米/秒，因此，如果設(shè)備不能降低受風面積，極易超過設(shè)計載荷極限，使設(shè)備遭到破壞。