【摘 要】
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下击暴流是一种较常发生的强对流天气,强烈下沉气流撞击地面后会扩展为一股直线型大风,强烈的冲击风波极易导致建筑破坏甚至倒塌。低矮建筑量大面广,其一直是结构抗风研究的主要对象之一。在下击暴流作用下,低矮建筑因遮蔽物缺失出现洞口后,内外气流的相互作用更易加剧结构破坏,针对目前研究缺乏的现状,开展低矮建筑立面开洞对风压影响研究十分必要。本文采用RANS时均模拟方法对下击暴流风场进行模拟,在与已有试验数据进
【基金项目】
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华南理工大学亚热带建筑科学国家重点试验室开放课题（2020ZB24）； 教育部留学回国人员科研启动基金资助项目（教外司留[2011]1568号）； 安徽省自然科学基金资助项目（11040606M116）；
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下击暴流是一种较常发生的强对流天气,强烈下沉气流撞击地面后会扩展为一股直线型大风,强烈的冲击风波极易导致建筑破坏甚至倒塌。低矮建筑量大面广,其一直是结构抗风研究的主要对象之一。在下击暴流作用下,低矮建筑因遮蔽物缺失出现洞口后,内外气流的相互作用更易加剧结构破坏,针对目前研究缺乏的现状,开展低矮建筑立面开洞对风压影响研究十分必要。本文采用RANS时均模拟方法对下击暴流风场进行模拟,在与已有试验数据进行对比验证的基础上,首先以低矮矩形建筑与凹型建筑为对象,考虑立面开洞特点,模拟风向变化时,不同开洞率、开洞位置、开洞面数条件下建筑内外表面风压,分析两类建筑表面风压分布特点及差异性;其次以凹型开洞建筑为对象,分析粗糙度、径向位置及开洞面数变化对建筑风压分布的影响,获取低矮建筑表面风压变化规律。对于低矮建筑风压受开洞的影响,分析结果表明:（1）矩形开洞建筑与封闭建筑相比,单面开洞建筑屋面内外合风压系数明显增大,0°风向时,7.5%的开洞率引起最大增幅,总体平均值约为300%;开洞面数的变化对建筑内压有显著影响,0°风向时,相比于单面开洞建筑,三面开洞建筑各分区内压系数降低的幅度最大,最大值约为150%。（2）凹型开洞建筑,在0°～90°风向作用下,开洞位置变化对建筑外压影响较小,对建筑内压影响较大,其中迎风面开洞位置变化对内压分布影响最为明显,60°风向作用下,迎风面开洞位置变化导致内压系数差值高达0.32。（3）0°风向时,各开洞率下矩形建筑与凹型建筑迎风面风压分布规律一致,两类建筑迎风面外压峰值均出现于洞口边缘处,随着开洞率逐渐增大,凹型建筑迎风面外压峰值有先减小后增大趋势;随着开洞面数的增大,矩形建筑迎风面外压峰值呈现先增大后减小趋势。对于低矮凹型开洞建筑,风压受粗糙度及径向位置变化的影响,分析结果表明:相对于建筑外压,建筑内压受粗糙度变化的影响较大。随着粗糙度增大,迎风面中线外压大致呈现递减趋势,极值风压所在高度逐渐增大。建筑内压呈现先增大后减小趋势;随着径向距离逐渐增大,迎风面中线外压大致呈现递减趋势;径向距离由1.00Djet增大至1.50Djet时各分区内压分布变化幅度大于径向距离由1.50Djet增大至2.00Djet时各分区内压变化。
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