非均匀地形下平屋盖风荷载干扰效应的影响研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:TNicholas
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随着我国经济和城市建设的高速发展,各地兴建了大量成片工业厂房、体育馆、会展中心等。这些建筑多属于大跨屋盖结构,而风荷载是此类结构的主要控制荷载。大跨屋盖结构建筑高度较低,处于近地大气边界层,受到建筑群体中其他同类建筑物的干扰效应影响显著,且干扰影响因素较多,各类影响因素存在很大的变异性。本文针对成片工业厂房,研究其风荷载干扰效应,该类建筑常常建设于城市郊区,此时,对于来自城市中心方向的强风,地貌将由城市中心区较粗糙地貌类型,转变为郊区较平坦地貌类型,呈现非均匀地形特征,故研究在非均匀地貌条件下的单体和群体工业厂房风荷载干扰效应具有重要意义。本文参考我国建筑荷载规范,在风洞中模拟了分别代表城市粗糙地形和郊区平坦地形的2类均匀地形风场,并研究在这两类均匀地形风场条件下,单体平屋盖结构的风荷载特性。同时,模拟了由粗糙地貌转为平坦地貌的非均匀地形风场,并研究在该非均匀地形条件下,单体平屋盖的风荷载特性。主要结论有:在两类不同均匀地形下,地貌类型越平坦,结构屋面的平均风压系数和极值风压系数越大;在该非均匀地形下,若以上游粗糙均匀地形总静压为参考,则随着下游平坦地形的发展,模型平均风压系数和极值风压系数逐渐减小,当模型处于下游地形充分发展位置时,屋面平均风压系和极值风压系数比粗糙均匀地形减小20%左右。在研究非均匀地形下,单体平屋盖结构风压特性的基础上,对非均匀地形,平屋盖建筑群的风荷载干扰效应进行研究。选取3排1列建筑群布置形式,研究非均匀地形下,建筑群间距和建筑群离地形改变点位置,对建筑群干扰效应的影响。主要结论有:在本试验模拟的非均匀地形大气边界层下,模型间距大于20cm时,下游模型屋面平均及脉动风荷载随着建筑间距的不断增大而增大,且非均匀地形下,建筑间距对屋面平均风荷载影响较为显著;模型间距较小,模型间干扰效应明显时,模型离地形改变点越远,下游受扰模型屋面平均风荷载和脉动风荷载越大,模型间距较大,干扰效应减弱时,模型离地形改变点距离,对下游受扰模型屋面平均和脉动风荷载影响较小。
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