《屋盖围护结构风荷载标准》的制订依据及相关规定

为配合新编行业标准JGJ/T 481—2019《屋盖结构风荷载标准》的推广、应用,对屋盖围护结构风荷载的制订依据及相关规定进行了介绍。在对比国内外规范风荷载条文规定的基础上,以围护结构风荷载全风向最小值和最大值作为确定其标准值的依据,引入围护结构风压系数极值表达围护结构的风压标准值;根据风压系数时程样本的不同数量规定了风压系数极值的估计方法,对比了各国规范中封闭式低矮双坡屋盖的风压系数极值。新编标准以风荷载理论为依据制订了屋盖围护结构风荷载条文,完善和发展了我国标准的相关规定,提供了相对简单、合理的风压系数极值计算方法。     

平屋盖围护构件设计风荷载研究

GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》中未给出复杂体型且重要建筑物的风荷载局部体型系数,此类建筑物的风荷载需通过风洞试验确定。基于此,提出了基于风洞试验的围护构件设计风荷载计算方法,将规范中阵风系数与局部体型系数的乘积修改为局部体型系数与脉动风压系数极值之和的形式,称为风压系数极值。提出的围护构件设计风荷载计算方法不仅适用于迎风面围护构件设计风荷载的计算,也适用于气流分离区围护构件设计风荷载的计算。在脉动风压系数极值的计算中,考虑了气流分离区非正态风压时程的特性,采用非正态峰值因子的简化计算式,可简便确定非正态风压时程的峰值因子。以平屋盖围护构件设计风荷载的确定过程为例,对比了我国规范方法与文中方法的异同,提出了平屋盖围护构件风压系数极值的设计建议值。结果表明,采用文中提出的围护构件设计风荷载计算方法,基于风洞试验数据可确定气流分离区围护构件的设计风荷载,采用日本风荷载规范的屋盖风荷载分区方法是合理的;采用风洞试验得到的局部体型系数,套用GB 50009-2012规范方法确定气流分离区围护构件的设计风荷载,可能严重低估风荷载取值。     

各国大型冷却塔塔筒表面风压实测对比及展望

介绍了文献可查各国大型冷却塔塔筒表面实测平均风压系数、脉动风压系数、塔筒内表面风压系数,并结合现有规范进行了对比分析,指出有必要进行全方位的冷却塔表面风荷载实测,以完整再现冷却塔表面风荷载绕流特性。     

开洞建筑风压分布特性风洞试验研究

对美国迈阿密市一假日酒店的刚体模型进行了风洞试验,研究了表面开洞对建筑局部风荷载的影响及圆截面结构风荷栽分布的特点.结果表明,建筑表面开洞会增大其开洞周围的风荷载;开洞圆截面结构的风荷载分布特性同现行荷载规范给出的规律相接近,但最大负风压系数(绝对值)要小于最大正风压系数.     

开合屋盖体育场风荷载特性试验研究

建筑立墙迎风面开孔时内部风压随开口处外压变化显著,使得屋盖所受净压显著增大,其测量值往往大于规范取值。而对于屋盖顶部开孔的建筑,其内部风荷载我国规范没有相应取值。为了进行开合屋盖结构设计和探讨屋盖顶部开孔对屋盖风荷载变化的影响,以1∶300的几何缩尺比制作了一个开合屋顶体育场的刚性模型,在B类地貌中对该体育场固定、活动屋盖的上、下表面进行了风洞测压试验,得到了屋盖上、下表面的体型系数、平均风压系数、脉动风压系数和极值风压系数。试验结果表明：活动屋盖的开启,可有效减小固定屋盖和活动屋盖的平均风荷载,引发整个结构承受向下的风荷载;活动屋盖开启将增大固定屋盖和活动屋盖的净脉动风荷载;活动屋盖开启将减小固定屋盖和活动屋盖的极小值风荷载,且固定屋盖上的最大极小值风压系数的位置往屋顶开口方向移动。     

风荷载标准值及计算参数差异对比

对中、越、美、欧、日荷载规范中风荷载标准值的计算公式,以及计算公式中的基本风速/基本风压、风荷载高度变化系数、体型系数和顺风向动力/脉动效应系数几个参数进行了深入的对比分析.研究了各国计算参数的差异,并对不同高度的混凝土高层建筑结构的风荷载标准值计算结果进行了详细的对比分析.     

LNG储罐风荷载计算对比研究

为探究中、欧规范中关于LNG储罐风荷载规定的异同,文中将GB50009-2012《建筑结构荷载规范》与BSEN 1991-1-4:2005作了对比,分析了风振系数、体型系数、风压高度变化系数以及风荷载组合系数的取值规定。并结合某LNG储罐项目,运用两种规范计算分析不同部位在风荷载作用下的有限元内力。结果表明:按照欧洲规范计算内力结果比中国规范计算结果大。在实际工程中,需综合考虑,正确选取规范。     

中欧风荷载规范比较研究

从基本风压、风压高度变化系数、湍流度、脉动风速功率谱等方面,分析对比了中欧风荷载规范中影响风荷载特性的主要参数,总结了两种规范的风荷载计算方法,为工程设计人员提供参考。     

弧形内凹连续坡屋面风压特性的数值模拟

基于窄带叠加法(NSRFG)入口脉动风速生成方法,对石家庄国际会展中心D展厅的非定常绕流风场进行大涡模拟(LES)研究,得到其弧形内凹连续坡屋面的瞬态风压时程,在此基础上研究此类屋面的风荷载分布特性并分析风向角变化对体型系数的影响.结果表明,突出屋面的天窗对风压分布影响显著;规范中封闭式锯齿形屋面的体型系数可用于该弧形内凹连续坡屋面90°风向角下的风荷载估计,但其他风向角下的屋面风压更不利.     

双曲冷却塔结构规范风荷载标准值对比

以参数分析为基础,对中、英、德双曲冷却塔结构设计规范风荷载标准值的取值原则和计算思路进行了对比,研究了基本风速、风剖面、内外表面静风风压环向分布、脉动效应系数、干扰效应系数等参数的取值和相互影响,并介绍了中、英、德双曲冷却塔设计规范与其荷载规范相关条款的差异;以3座不同高度的双曲冷却塔为例,对比分析了中、英、德规范的脉动效应系数取值,并对1座双曲冷却塔分别采用中、英、德规范计算等效风荷载标准值及其荷载效应。结果表明:受设计基本风压剖面和脉动效应系数控制,中、德规范的荷载标准值剖面较为接近,但明显小于英国规范;受荷载标准值剖面和环向压力分布影响,塔筒中下部区域子午向拉力和环向弯矩的极值分别对应于英、德规范,而喉部位置英国规范得到的子午向拉力和环向弯矩的极值分别为中、德规范的1.4倍和1.1倍。