理论计算是结构风工程研究的重要方法之一。《结构风荷载理论与MATLAB计算》介绍结构风工程方面基本理论方法，并吸收一些新研究成果，对应理论方法给出Matlab计算程序，并给出大量计算实例。书中除了包括传统理论方法，在大气边界层风场还介绍了脉动风模拟及大风速估计，在结构风荷栽中介绍了本征正交分解及非高斯风压极值估计等内容，在结构风致响应中介绍了虚拟激励法及横风向抖振谱模型等内容，在等效风荷载计算中介绍了三维阵风效应因子等内容。
《结构风荷载理论与MATLAB计算》可作为有关高等院校大学生和研究生的参考书，也可作为从事风工程研究和工程技术人员的参考书。
这是一本关于结构风工程方面的基本理论介绍，同时加上作者在学习和工作中编写的一些相关计算程序，另外再新增一些计算程序，经修改、整理后汇编成册，使理论与计算程序相对应。出版这样的一本书是有一定风险的，因为程序总可能会存在瑕疵，你对理论方法的理解是否正确，通过程序就等于完全摊在阳光下，一目了然。但我还是要出版这样一本书，不需要教科书式的权威，也不必介意于内容的深度和广度，只是希望能与大家分享一点学习体会，同时抛砖引玉。假如读者能从中获得一点点帮助或启发，那更是实现本书的最大价值。
书中的计算程序采用Matlab软件编写。Matlab是MathWork公司出品的一款科学计算软件，广受欢迎。Matlab是以矩阵为基本数据单元，因而程序表达式简洁明了，非常接近工程数学中的理论公式。程序也不需要专门编译运行，因而特别适合于科学演算。目前市面上已有不少采用Matlab辅助的科学实验书籍，受此启发。我作为曾经的初学者，理解面对一堆繁杂公式时的窘迫，如果能把理论公式转化为计算程序，使理论公式与计算程序相对应，这样不仅使抽象的公式具体化，更可以得到实质的分析结果，这对帮助理解和掌握理论方法必定起到事半功倍的效果。
风工程是一门交叉性学科，涉及的内容十分广泛。本书假设读者已了解了结构动力学、结构随机振动、数理统计等课程的基础知识，当然还熟悉Matlab软件。全书共分5章，第1章主要介绍大气边界层风场基本特性，包括平均风剖面、湍流度、脉动风功率谱等，另外包括脉动风场模拟和最大风速估计；第2章主要介绍作用在结构上的风荷载，包括平均风荷载、脉动风荷载及其相关性，另外包括脉动风压管路信号畸变修正、脉动风压场POD分解与重建、非高斯脉动风压极值估计方法；第3章介绍风荷载作用下的结构顺风向响应计算，包括经典的模态叠加法，另外给出频域方法、虚拟激励法以及应用实例等；第4章主要介绍结构横风向风荷载及响应，包括基于三维抖振理论的风荷载谱模型及响应计算和采用卢曼方法的涡激共振模型等；第5章介绍结构风振的等效静力风荷载，包括惯性力组合、LRC背景与共振分量组合、风振系数及三维阵风效应因子等；最后附录中给出了部分实用参考程序和全书的主要函数索引。本书内容既包括了结构风工程方面传统理论方法，又吸收了近十几年来发展的一些新理论和方法，并都给出应用实例，因此在内容上较\"新\"。同时本书紧贴计算机技术的发展应用，文中大量实例以Matlab程序形式给出，而不是采用传统的简化公式，程序稍加修改便可在工程上应用，这是另一个较\"新\"之处。
书中的每个程序都经过了仔细验证，也给出了大量计算实例对比。计算程序主要以函数形式给出，最后汇集成类似Matlab工具箱。程序主要以功能为核心，力求简洁，并注意可读性，但没有进行专门的优化。书中的理论公式除了经验式都尽可能给出推导过程，对一些热点理论方法都尽可能列出或引用较新的参考文献，以便读者查阅和了解现状。
西南交通大学廖海黎教授审阅了全书，李明水教授对本书也提出了宝贵的意见和建议，在此表示感谢。由于作者水平有限，书中的错误和疏漏不可避免，恳请读者批评指正！
第1章 大气边界层风场
1．1 平均风速剖面
1．1．1 对数律
1．1．2 指数律
1．2 湍流
1．2．1 湍流强度
1．2．2 湍流积分尺度
1．2．3 脉动风功率谱
1．2．4 互谱及相干函数
1．2．5 风谱算例
1．3 脉动风场模拟
1．3．1 线性滤波法
1．3．2 谐波合成法
1．3．3 风场模拟算例
1．4 最大风速统计
1．4．1 全风向最大风速
1．4．2 考虑风向的最大风速
1．4．3 最大风速统计算例
参考文献
第2章 结构上的风荷载
2．1 平均风荷载
2．2 脉动风荷载
2．2．1 结构表面脉动风压
2．2．2 结构上的脉动风荷载
2．2．3 脉动风荷载谱算例
2．3 脉动风压管路信号畸变修正
2． 3．1 测压管路频响函数
2．3．2 管路频响函数算例
2．4 脉动风压场POD分解与重建
2．4．1 POD基本原理
2．4．2 脉动风压POD预测算例
2．5 非高斯脉动风压极值统计
2．5．1 单样本解析方法
2．5．2 分段多观测值方法
2．5．3 极值风压估计算例
参考文献
第3章 结构顺风向风致响应
3．1 风振响应的模态叠加法
3．1．1 分布质量体系
3．1．2 多自由度体系
3．1．3 计算程序
3．2 风振响应的频域计算
3．3 风振响应的虚拟激励法
3．4 静态响应
3．5 结构顺风向风致响应算例
3． 5．1 算例1-风振响应谱
3．5．2 算例2-脉动响应根方差
3．5．3 算例3-PEM与POD应用
3．5．4 算例4-静态响应
参考文献
第4章 结构横风向风振
4．1 结构三维抖振力模型
4．2 横风向风荷载谱模型
4．2．1 湍流激励
4．2．2 尾流激励
4．2．3 矩形截面结构
4．2．4 风振响应算例
4．3 涡激共振
4． 3．1 涡激共振响应及等效荷载
4．3．2 涡激共振算例
参考文献
第5章 等效静力风荷载
5．1 模态惯性力组合
5．2 背景与共振等效风荷载
5． 2．1 背景等效风荷载
5．2．2 共振等效风荷载
5．2．3 背景与共振等效风荷载组合
5．3 风振系数
5．4 三维阵风效应因子
5．5 等效风荷载算例
5．5．1 算例1-分量与组合
5．5．2 算例2-风振系数
5．5．3 算例3——3D GEF
参考文献
附录A 部分参考程序
附录B 主要函数索引
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