四坡轻型房屋群风致干扰效应研究

发布时间：2020-10-29 19:45

　　 四坡轻型房屋广泛应用于民用和军事领域,且这类房屋在实际应用中往往为群体布局形式,由于房屋质量较轻,因此,风荷载通常为此结构设计中的控制荷载。但是,目前国内外规范对于单体建筑表面风荷载体型系数的规定较为详细,相关研究也较多,而规范对于同体型群体布置房屋风荷载体型系数不尽详细具体,特别对于低矮建筑,关于设计的相关条文说明更少,且关于低矮建筑群体的相关研究不多,滞后于工程应用。因此开展四坡轻型房屋群风致干扰效应的研究,具有较好的理论意义及工程应用价值。为了研究四坡轻型房屋群风致干扰效应,基于大气边界层的基本理论和计算流体动力学(CFD)的基本原理,采用有限元分析软件对TTU模型进行数值风洞模拟,经过大量试算分析与探讨确定适用于低矮建筑数值风洞模拟的计算域尺寸、网格划分类型及数量、湍流模型、离散格式、求解算法和收敛准则等关键技术及参数的选取。依据四坡轻型房屋的使用功能要求等,设计房屋群布置方案,在此基础上,以0°、45°和90°三种风向角,5种横向疏密系数,5种纵向疏密系数,共75种工况进行数值模拟,得到群体目标房屋表面风压分布规律,引入干扰因子对房屋群风致干扰效应的影响进行量化分析,从而得到适用于四坡轻型房屋群抗风设计的风荷载体型系数。结果表明:建立数值风洞对多变量多工况下建筑群风致干扰效应的研究,是一种非常有效、节省时间且经济的方法;群体在规则布置下,边部和角部房屋受风致干扰效应的影响尤为严重;在三种风向角下,45°风向角下群体房屋风致干扰效应最为复杂;当房屋间距为0.5倍的房屋长度时,房屋表面风压最大放大2.5倍,可见风致干扰效应不可忽略,当房屋间距大于房屋长度的1.5倍以后,风致干扰效应趋于稳定且影响程度降低约75%,当房屋间距大于房屋长度的5倍以后,风致干扰效应基本消失;通过对规则布局下四坡轻型房屋表面风压分布和干扰因子的分析,得到了群体布局下房屋的风荷载体型系数,为此类房屋的群体抗风设计和群体布局方式提供了理论依据。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU312.1
【部分图文】：

轻型野营房屋群的应用

TTU建筑模型及模型测点布置图（单位：mm）

四坡轻型房屋网格划分示意图
【参考文献】

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本文编号：2861364