梁柱凹凸布置对规则巨型框架结构表面风压计算的影响

风压沿建筑物表面的分布具有复杂性,现行的GB50009-2001《建筑结构荷载规范》对风荷载平均风压取值的简化计算标准,只考虑到了大气层风压高度和建筑物体型等因素的影响。本文在风洞试验的基础上,通过对试验数据的数值分析和拟合,发现建筑物表面粗糙程度对建筑物表面的风压分布影响相当明显,并在此基础上得出了风压沿巨型框架结构不同表面粗糙程度下的简化计算公式。算例研究表明,建筑物表面不同粗糙程度引起的风压分布变化对规则巨型框架结构变形的影响较大,在设计中应予以考虑。     

建筑结构横向脉动风压谱密度函数的分析计算

从湍流理论的基本方程出发,导出了建筑结构横向湍流脉动风压谱密度函数的计算公式（非漩涡脱落引起的荷载）.据此公式计算出的结果在一定条件下与刚性模型多点测压风洞试验结果有较好的吻合性.可以由建筑物周围的平均风场分布及脉动风场分布计算这种湍流脉动风压的谱密度函数,为确定结构的横向脉动风荷载提供一定的参考依据.     

大跨屋盖结构风压分布特性的模糊神经网络预测

针对影响大跨屋盖结构风荷载分布特征的诸多复杂因素,并结合深圳会议展览中心风洞试验项目的研究,本文应用模糊神经网络方法,成功地预测了大跨屋盖结构的风压分布特性。研究结果表明,采用该方法可以综合考虑各种因素的影响,并十分有效、简捷地处理常规方法难以解决的问题,进一步的应用表明这种方法可以用于其它类型建筑物风洞试验的数据处理和风压分布预测。     

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。     

襄阳大剧院风荷载风洞试验研究

大跨度、复杂体型、结构新颖的建筑物对于风荷载较为敏感.为了满足襄阳大剧院抗风设计安全要求,有必要对其进行风洞试验研究.详细介绍了风洞试验所采用的主要技术参数和数据处理方法.通过风洞试验研究了该建筑物在24个风向角作用下的风荷载分布规律,讨论了不同风向角下模型结构体型系数的变化规律,并对外立面幕墙和屋面的风荷载分布规律进行了分析,指出了风压作用最不利位置和薄弱之处,为该剧院的结构设计提供指导和科学依据.     

阳台对低矮房屋表面风荷载影响的数值模拟研究

采用大涡模拟(LES)方法,以长宽高之比为1.0∶1.0∶0.5的平屋盖建筑为对象,在建筑立面上引入阳台后,对不同风向角下模型表面的风荷载进行了数值模拟计算。通过与风洞试验结果的对比发现,大涡模拟能较好地预测建筑物表面的风压分布。在此基础上,重点探讨了不同风向角下立面阳台对建筑物表面风压和绕流风场的影响,同时考虑了不同来流风场条件的变化对阳台作用效应的影响。研究结果表明,立面阳台的引入会明显改变气流在建筑表面的分离、再附着形式,使得表面风压沿高度方向上的分布发生变化;引起的变化主要集中在建筑物的迎风面,特别是在迎风面最上面一排阳台及其以上区域;随着来流风向角的增加,阳台对建筑迎风面上风压的影响逐渐加大。     

数值模拟引导下的建筑风洞试验研究

提出了采用"数值模拟引导下的风洞试验"这一新方法来研究复杂建筑结构的风荷载问题,并以内蒙古博物馆与乌兰恰特大剧院工程为例,介绍了这种方法的实现过程及其优点。通过在先进的数值模拟平台上建立适当的数值风洞模型,对建筑物在若干个主导风向角下的平均风荷载分布进行数值模拟仿真计算;参照计算结果,对结构的风压分布趋势作出科学的判断,找出最不利的风压分布区域,以对刚性模型测压风洞试验的测点布置方案进行优化,使试验能捕捉结构的最不利风荷载;最后将风洞试验结果与数值预测结果进行相互比较和验证,在此基础上给出静力风荷载的设计建议。工程应用表明,这种新方法指导的结构风荷载风洞试验研究更具有针对性,测点位置和数目得到优化而使试验方案更加合理,因此试验结果也更加可靠。     

高层建筑风载体型系数的试验初探

介绍了建筑物动态风压风洞试验的方法和结果,探讨了利用试验获得的风压系数求解高层建筑风荷载和风载体型系数的过程和方法,并经工程实例验证准确可行,有助于建筑设计与施工人员利用动态风压风洞试验结果较为方便地计算高层建筑整体结构风荷载。     

半月拱形大跨度屋盖的风荷载干扰效应研究

以某半月拱形大跨度屋盖体育场为背景,采用刚性模型的风洞试验和上、下表面同时测压技术,对该体育场屋盖上、下表面的风荷载进行了研究。通过在屋盖上、下表面布置测点,获得不同风向角时屋盖上、下表面各测点的风压系数。对比分析了在有、无上游建筑物遮挡时屋盖表面的综合风压,以及上游建筑物对该体育场屋盖上、下表面风压的影响。研究结果表明:体育场屋盖的风荷载主要以向上的风吸力为主,屋盖迎风支座处正压较大,最大风压系数达1.4,悬挑处负压较大,最大负风压系数达-2.0。在不同风向角下,上游建筑物对屋盖表面风荷载的干扰效应有所不同,在60°风向角下,干扰效应最为明显。     

大跨球壳结构风压分布规律和风致干扰效应试验研究

球壳结构对风荷载比较敏感,风荷载为其主要控制荷载之一。通过风洞试验,在不同工况下对球壳结构表面进行了同步测压,研究了结构在不同工况下的风荷载分布特性和风致干扰效应。研究结果表明:天窗开启和关闭对结构外表面部分区域风压分布有明显影响,主要影响结构的背风面风压。对于结构内表面,风荷载在天窗关闭时变小,对内部结构有利。针对用于储煤的大跨球壳结构,有无煤堆对结构外表面顺向风压分布没有明显的影响,但对横风向风压分布有一定的影响。两个相邻建筑物间的相对位置对结构的风致干扰效应有一定程度的影响,周边建筑物的干扰对受扰结构不同区域的影响并不相同。     

台风 “鲇鱼”作用下厦门沿海某超高层建筑风压特性的风洞试验与现场实测对比研究

为研究超高层建筑表面的风压特性,基于对厦门沿海某超高层建筑表面风压开展的现场实测和风洞模型试验,探讨了台风“鲇鱼”作用下超高层建筑表面的风压特性及其分布规律。研究结果表明：通过风洞试验和现场实测所揭示出的超高层建筑表面风压特性（平均风压系数、峰值风压系数）及其随风向角的变化规律基本一致;平均风压系数的现场实测与风洞试验结果在迎风面吻合较好,而背风面现场实测值明显较风洞试验结果小;峰值风压系数的现场实测与风洞试验结果除个别测点外相差较大。     

椭圆形双塔高层建筑风效应试验研究

多塔建筑的风荷载效应不同于单塔建筑,相互间存在风力相互干扰的群体效应,上风向建筑风尾流对下风向建筑存在增大效应.本文通过风洞试验,得到椭圆形高层建筑的风荷载效应、风荷载体型系数、风荷载相互干扰的增大系数,以供工程借鉴.     

东莞第一国际项目连体双塔高层建筑的风荷载

通过风洞试验研究了截面为切角曲边三角形的连体双塔高层建筑的风荷载特性,并作单塔试验比较。将风压沿截面进行积分求出沿坐标轴方向的合力,然后反算为沿坐标轴方向的整体体型系数。结果显示:风压沿高度变化不大,整体体型系数沿高度递减。单塔最大体型系数对应风向角比坐标轴偏15°。双塔连线方向(x向)体型系数上游塔略小于单塔情形,下游塔基本为零,y向的体型系数略小于单塔y向的,连体部分体型系数达2.2。根据规范和试验结果,提出了类似工程合理的取值建议。     

高层建筑水平悬挑遮阳板风荷载的风洞试验研究

高层建筑悬挑遮阳板等小尺寸构件直接承受风荷载作用,在强风作用下的安全性备受关注。相对于建筑的整体尺寸,悬挑遮阳板很小,难以在缩尺模型上直接模拟,因此在实际工程的风洞试验研究中常常被简化或者忽略。研究中利用3D打印技术制作了精细化的有悬挑遮阳板的高层建筑风洞试验模型,并在打印遮阳板模型时直接预留测压管道,分析了水平悬挑遮阳板的风压分布规律及遮阳板对建筑立面风压的影响,并对基于建筑立面风压的悬挑遮阳板风压估计方法的估算误差进行了评估。研究结果表明：高层建筑水平悬挑遮阳板的最不利净风压的最大值出现在顶层遮阳板处;水平悬挑遮阳板的存在能较大程度地削弱建筑立面上的最不利负风压;悬挑遮阳板最不利风压可利用其上下两侧附近建筑立面测点的风压差近似估计,但对于建筑立面边缘附近的悬挑遮阳板端部以及建筑底部附近的最底层悬挑遮阳板上的最不利风压,这种方法的估算误差较大。     

上海科技馆主楼模型风洞试验研究

对上海科技馆主楼模型测压风洞试验进行了简要介绍 ,对试验结果进行了分析。风洞试验包括在模拟大气边界层中的动态测压试验和均匀流场中的测压试验     

北辰B5区公建风荷载风洞试验研究

北辰B5区公建是一体型复杂的大底盘双塔楼建筑,为准确地把握建筑物的风载体型系数和风压值,对其进行了风洞试验。详细介绍了风洞模拟试验的相似条件和试验方法,并给出了不同风向角下建筑的风压分布规律,通过试验得出:两个曲面塔楼结构,其基本呈低层风载荷小、高层风载荷大的特点;在双塔楼内侧相当面积上,由于夹道风的原因,出现了无论何种风向角都为负压的现象;在建筑的各个拐角处,由于气流流动复杂,其风压值一般较其他位置偏大,在结构设计中应予以考虑。     

巨型框架结构风荷载特性的风洞试验研究

通过风洞试验的方法研究了以矩形为基本截面形状的巨型结构风荷载的特性。给出了巨型建筑表面风压分布规律 ,同时对大门厅的内风压分布进行了分析。所得的这些结果对结构的抗风设计有较为重要的指导意义。     

矩形截面超高层建筑风致脉动扭矩的基本特征

利用刚性模型的同步测压风洞试验,研究了矩形截面超高层建筑脉动扭矩的基本特征。研究内容包括扭矩系数的根方差、功率谱密度、竖向相关性以及横风向脉动风力-扭矩相干函数,另外还考察了厚宽比和风场类别这两个参数对脉动扭矩的影响。研究结果表明,脉动扭矩系数随高度增加递减,随厚宽比增加而增加;脉动扭矩谱具有两个谱峰,谱峰形状随厚宽比改变发生很大变化;相对横风向风力,扭矩的竖向相关系数随距离衰减更快;脉动扭矩与横风向风力具有较强的相关性。     

复杂体型高层建筑幕墙的风荷载研究

基于广州某复杂体型高层建筑的风洞试验,分析了幕墙风荷载的平均风压与脉动风压的分布特性及影响平均风压与脉动风压相关性的因素,并按峰值因子统计方法结合风洞试验动态风荷裁时程数据,计算了用于玻璃幕墙设计的极值风压,讨论其适用性和规律性,所得结论对高层建筑幕墙抗风设计有一定的参考价值。