大跨度曲面木屋盖风荷载特性的风洞试验研究

发布时间：2021-11-09 09:06

　　大跨度曲面屋盖风荷载特性复杂,大规模木屋盖工程在实际工程应用中相对少见。通过对海口市民游客中心这个大跨度曲面木屋盖工程的风洞试验研究,系统地分析了在不同风向角下曲面木屋盖风荷载的平均压力系数分布规律、等效静风荷载分布规律和整体风荷载效应的分布规律。试验研究结果表明:屋面整体风荷载效应主要表现为上吸作用;屋盖内外表面的平均风压系数主要受风向角和测点位置的影响,表现出复杂的波动性规律,部分重要测点处存在多个平均风压系数极值和主风向角工况。在整体设计计算过程中,除了需要考虑最大上吸工况外,也要考虑下压风工况的不利作用;在局部设计计算中,应重点考虑出现极值的重点区域和特异点。 

【文章来源】：建筑结构. 2020,50(16)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

大跨度曲面木屋盖空间效果图

试验在中国建筑科学研究院风洞实验室高速试验段进行,采用考虑结构物振动效应的气动弹性模型[7],试验模型见图2。试验段尺寸宽4m、高3m、长22m,风速范围2～30m/s。根据风洞阻塞度要求,结合原型和转盘尺寸确定试验模型缩尺比例为1∶150。模型根据建筑图纸准确模拟建筑外形,并通过布置粗糙元、尖劈等方法模拟大气边界层剖面。结合屋盖外形特征和风向分析需要进行测点布置。为研究建筑外形对表面风压分布的影响,在屋盖边缘、拐角位置及悬挑等部位局部加密测点,屋盖上下表面测点对应设置,整个模型共设置983个测点。地面粗糙度类别为A类,基本风压为0.75kN/m2,以10°为间隔,共设计了36个风向角工况,项目所在地的大气边界层风速及湍流度剖面见图3,其中U/Ug为风速与大气边界层临界风速的比值,Iu为风流湍流度,Z为风压高度,主导风向为45°风向角工况。

地面粗糙度类别为A类,基本风压为0.75kN/m2,以10°为间隔,共设计了36个风向角工况,项目所在地的大气边界层风速及湍流度剖面见图3,其中U/Ug为风速与大气边界层临界风速的比值,Iu为风流湍流度,Z为风压高度,主导风向为45°风向角工况。建筑物表面压力都是以无量纲的压力系数来表达的,每个测点的压力都是随时间变化的随机量,可以将瞬时压力p(x;t)分为平均压力 p ˉ (x)和脉动压力p′(x;t)两部分,即:

【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨度钢、木混合结构屋盖设计并基于实例分析对抗震性能的研究[J]. 夏建中,淡浩.  地震工程学报. 2019(04)
[2]罩棚影响低矮建筑局部极值风压试验研究[J]. 戴益民,高阳,许灵波,彭望,蒋荣正.  建筑结构. 2018(06)
[3]圆柱形支撑大跨度建筑结构强震冲击分析模型仿真[J]. 吴海波,王新妮.  地震工程学报. 2018(01)
[4]低矮房屋风场特性的现场实测及数值模拟[J]. 张建胜,徐松,王建东,卢成原.  浙江工业大学学报. 2017(05)
[5]复杂体型低矮房屋风荷载特性风洞试验研究[J]. 聂少锋,周绪红,陶莹,石宇.  西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2016(06)
[6]典型山体地貌下受山坡与建筑间距影响的低矮房屋风荷载风洞试验研究[J]. 李正农,钟旻,呼腊梅,邱敏,史文海,吴红华.  建筑结构学报. 2015(07)
[7]台风“浣熊”影响下近地风特性及低矮房屋屋面风压实测研究[J]. 黄鹏,夏波文,顾明.  土木工程学报. 2015(S1)
[8]球形屋面风压系数风洞试验研究[J]. 陈波,周晶,钟朋朋,杨庆山.  建筑结构. 2014(10)
[9]鱼形屋盖结构风荷载特性的试验研究[J]. 张明亮,李秋胜.  空间结构. 2012(01)
[10]某大跨平屋盖表面风荷载特性研究[J]. 秦乐,田玉基.  建筑结构. 2012(02)



本文编号：3485035