H1.1. 二维方形平面

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第一个例子是一个初步的设计，重点是计算总反力。 这里选择二维正方形平面。 它属于第 1 组，根据 WTG-Merkblatt-M3 是：

• G1：基本调查或初步设计中使用的精度要求不高的定性值。 因为通常并不是所有的边界条件都被完全定义，所以工作量和对细节的要求会降低。
• R1： 独立（周围没有建筑物），分析个别重要的风向。
• Z1：统计平均值，只要它涉及稳态流动过程，其波动（例如由于湍流逼近）可以通过其他措施充分捕捉。
• S1：静力效应。 结构模型只需包含必要的力学细节即可，但不包含质量和阻尼属性。

示例中的尺寸标注如图 1 所示，输入假定值如图 2 所示：

二维正方形平面尺寸

二维平面输入数据

在这个例子中我们将比较 EN 1991-1-4 和 RWIND 中的风力值。 欧洲规范5.3中风荷载公式是这样定义的：

无自由端流动的带尖角矩形截面的荷载系数 (d=b=1 → C _f,0 =2.10) 参见欧洲规范 EN 1991-1-4 中的图 7.23，以及以下公式的折减系数 (ψ _r )：从欧洲规范 EN 1991-1-4 中图 7.24 中可以得到带圆角的正方形截面 (r/b=0 → ψ _r =1)。 末端效应系数 ψ_λ =0.63 与实体比 φ=1 与长细比 λ=2 的关系参见欧洲规范 EN 1991-1-4 中的图 7.36。

风向为矩形截面时，构件的内力系数 c_f应采用欧洲规范 EN 1991-1-4 中的公式（7.9）：

• 平均风速

参考高度 z_e 处的平均风速 v_m (z_e ) 取决于地形粗糙度、地形和基本风速 v_b 。 它使用 EN1991-1-4 中公式 (4.3) 来确定：

• 风湍流

参考高度 z_e处的湍流强度 I_v (z_e ) 的定义为湍流的标准差除以平均风速。 它按照EN1991-1-4 式4.7 计算。 对于验算的工况 z_e小于 z_min ：

• 基本风速压力

基本风速压力 q_b 是在基本风速 v_b时与风冲量相对应的风压。 基本风速压力的计算按照EN1991 -14 章节4.5(1)中的基本关系式：

式中 ρ 为按照 EN1991-1-4 章节 4.5(1) 规定的空气密度。 在该计算中采用下列值 ρ=1.225 kg/m³ 。

• 峰值风速压力

基准高度z_e处的峰值风速压力q_p (z_e )包括平均和短期速度波动。 它按照 EN1991-1-4 中公式 4.8 计算：

然后可以计算风荷载：

The 在 RWIND 中计算结果并与 Eurocode

在 RWIND 中总力的结果（图 3和图 4）可以显示在模型编辑器的信息选项卡中。 RWIDN 和欧洲规范之间的差异约为 2.5%（小于 WTG 中的标准），这显示出良好的一致性：

RWIND与欧规比较结果

RWIND中的信息标签