大跨度曲面木屋蓋風(fēng)荷載特性的風(fēng)洞試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-09 09:06
大跨度曲面屋蓋風(fēng)荷載特性復(fù)雜,大規(guī)模木屋蓋工程在實(shí)際工程應(yīng)用中相對(duì)少見(jiàn)。通過(guò)對(duì)?谑忻裼慰椭行倪@個(gè)大跨度曲面木屋蓋工程的風(fēng)洞試驗(yàn)研究,系統(tǒng)地分析了在不同風(fēng)向角下曲面木屋蓋風(fēng)荷載的平均壓力系數(shù)分布規(guī)律、等效靜風(fēng)荷載分布規(guī)律和整體風(fēng)荷載效應(yīng)的分布規(guī)律。試驗(yàn)研究結(jié)果表明:屋面整體風(fēng)荷載效應(yīng)主要表現(xiàn)為上吸作用;屋蓋內(nèi)外表面的平均風(fēng)壓系數(shù)主要受風(fēng)向角和測(cè)點(diǎn)位置的影響,表現(xiàn)出復(fù)雜的波動(dòng)性規(guī)律,部分重要測(cè)點(diǎn)處存在多個(gè)平均風(fēng)壓系數(shù)極值和主風(fēng)向角工況。在整體設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中,除了需要考慮最大上吸工況外,也要考慮下壓風(fēng)工況的不利作用;在局部設(shè)計(jì)計(jì)算中,應(yīng)重點(diǎn)考慮出現(xiàn)極值的重點(diǎn)區(qū)域和特異點(diǎn)。
【文章來(lái)源】:建筑結(jié)構(gòu). 2020,50(16)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
大跨度曲面木屋蓋空間效果圖
試驗(yàn)在中國(guó)建筑科學(xué)研究院風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高速試驗(yàn)段進(jìn)行,采用考慮結(jié)構(gòu)物振動(dòng)效應(yīng)的氣動(dòng)彈性模型[7],試驗(yàn)?zāi)P鸵?jiàn)圖2。試驗(yàn)段尺寸寬4m、高3m、長(zhǎng)22m,風(fēng)速范圍2~30m/s。根據(jù)風(fēng)洞阻塞度要求,結(jié)合原型和轉(zhuǎn)盤尺寸確定試驗(yàn)?zāi)P涂s尺比例為1∶150。模型根據(jù)建筑圖紙準(zhǔn)確模擬建筑外形,并通過(guò)布置粗糙元、尖劈等方法模擬大氣邊界層剖面。結(jié)合屋蓋外形特征和風(fēng)向分析需要進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置。為研究建筑外形對(duì)表面風(fēng)壓分布的影響,在屋蓋邊緣、拐角位置及懸挑等部位局部加密測(cè)點(diǎn),屋蓋上下表面測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)置,整個(gè)模型共設(shè)置983個(gè)測(cè)點(diǎn)。地面粗糙度類別為A類,基本風(fēng)壓為0.75kN/m2,以10°為間隔,共設(shè)計(jì)了36個(gè)風(fēng)向角工況,項(xiàng)目所在地的大氣邊界層風(fēng)速及湍流度剖面見(jiàn)圖3,其中U/Ug為風(fēng)速與大氣邊界層臨界風(fēng)速的比值,Iu為風(fēng)流湍流度,Z為風(fēng)壓高度,主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?5°風(fēng)向角工況。
地面粗糙度類別為A類,基本風(fēng)壓為0.75kN/m2,以10°為間隔,共設(shè)計(jì)了36個(gè)風(fēng)向角工況,項(xiàng)目所在地的大氣邊界層風(fēng)速及湍流度剖面見(jiàn)圖3,其中U/Ug為風(fēng)速與大氣邊界層臨界風(fēng)速的比值,Iu為風(fēng)流湍流度,Z為風(fēng)壓高度,主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?5°風(fēng)向角工況。建筑物表面壓力都是以無(wú)量綱的壓力系數(shù)來(lái)表達(dá)的,每個(gè)測(cè)點(diǎn)的壓力都是隨時(shí)間變化的隨機(jī)量,可以將瞬時(shí)壓力p(x;t)分為平均壓力 p ˉ (x)和脈動(dòng)壓力p′(x;t)兩部分,即:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大跨度鋼、木混合結(jié)構(gòu)屋蓋設(shè)計(jì)并基于實(shí)例分析對(duì)抗震性能的研究[J]. 夏建中,淡浩. 地震工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]罩棚影響低矮建筑局部極值風(fēng)壓試驗(yàn)研究[J]. 戴益民,高陽(yáng),許靈波,彭望,蔣榮正. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(06)
[3]圓柱形支撐大跨度建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)震沖擊分析模型仿真[J]. 吳海波,王新妮. 地震工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]低矮房屋風(fēng)場(chǎng)特性的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及數(shù)值模擬[J]. 張建勝,徐松,王建東,盧成原. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]復(fù)雜體型低矮房屋風(fēng)荷載特性風(fēng)洞試驗(yàn)研究[J]. 聶少鋒,周緒紅,陶瑩,石宇. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[6]典型山體地貌下受山坡與建筑間距影響的低矮房屋風(fēng)荷載風(fēng)洞試驗(yàn)研究[J]. 李正農(nóng),鐘旻,呼臘梅,邱敏,史文海,吳紅華. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(07)
[7]臺(tái)風(fēng)“浣熊”影響下近地風(fēng)特性及低矮房屋屋面風(fēng)壓實(shí)測(cè)研究[J]. 黃鵬,夏波文,顧明. 土木工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[8]球形屋面風(fēng)壓系數(shù)風(fēng)洞試驗(yàn)研究[J]. 陳波,周晶,鐘朋朋,楊慶山. 建筑結(jié)構(gòu). 2014(10)
[9]魚(yú)形屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性的試驗(yàn)研究[J]. 張明亮,李秋勝. 空間結(jié)構(gòu). 2012(01)
[10]某大跨平屋蓋表面風(fēng)荷載特性研究[J]. 秦樂(lè),田玉基. 建筑結(jié)構(gòu). 2012(02)
本文編號(hào):3485035
【文章來(lái)源】:建筑結(jié)構(gòu). 2020,50(16)北大核心CSCD
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【部分圖文】:
大跨度曲面木屋蓋空間效果圖
試驗(yàn)在中國(guó)建筑科學(xué)研究院風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高速試驗(yàn)段進(jìn)行,采用考慮結(jié)構(gòu)物振動(dòng)效應(yīng)的氣動(dòng)彈性模型[7],試驗(yàn)?zāi)P鸵?jiàn)圖2。試驗(yàn)段尺寸寬4m、高3m、長(zhǎng)22m,風(fēng)速范圍2~30m/s。根據(jù)風(fēng)洞阻塞度要求,結(jié)合原型和轉(zhuǎn)盤尺寸確定試驗(yàn)?zāi)P涂s尺比例為1∶150。模型根據(jù)建筑圖紙準(zhǔn)確模擬建筑外形,并通過(guò)布置粗糙元、尖劈等方法模擬大氣邊界層剖面。結(jié)合屋蓋外形特征和風(fēng)向分析需要進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置。為研究建筑外形對(duì)表面風(fēng)壓分布的影響,在屋蓋邊緣、拐角位置及懸挑等部位局部加密測(cè)點(diǎn),屋蓋上下表面測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)設(shè)置,整個(gè)模型共設(shè)置983個(gè)測(cè)點(diǎn)。地面粗糙度類別為A類,基本風(fēng)壓為0.75kN/m2,以10°為間隔,共設(shè)計(jì)了36個(gè)風(fēng)向角工況,項(xiàng)目所在地的大氣邊界層風(fēng)速及湍流度剖面見(jiàn)圖3,其中U/Ug為風(fēng)速與大氣邊界層臨界風(fēng)速的比值,Iu為風(fēng)流湍流度,Z為風(fēng)壓高度,主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?5°風(fēng)向角工況。
地面粗糙度類別為A類,基本風(fēng)壓為0.75kN/m2,以10°為間隔,共設(shè)計(jì)了36個(gè)風(fēng)向角工況,項(xiàng)目所在地的大氣邊界層風(fēng)速及湍流度剖面見(jiàn)圖3,其中U/Ug為風(fēng)速與大氣邊界層臨界風(fēng)速的比值,Iu為風(fēng)流湍流度,Z為風(fēng)壓高度,主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?5°風(fēng)向角工況。建筑物表面壓力都是以無(wú)量綱的壓力系數(shù)來(lái)表達(dá)的,每個(gè)測(cè)點(diǎn)的壓力都是隨時(shí)間變化的隨機(jī)量,可以將瞬時(shí)壓力p(x;t)分為平均壓力 p ˉ (x)和脈動(dòng)壓力p′(x;t)兩部分,即:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大跨度鋼、木混合結(jié)構(gòu)屋蓋設(shè)計(jì)并基于實(shí)例分析對(duì)抗震性能的研究[J]. 夏建中,淡浩. 地震工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]罩棚影響低矮建筑局部極值風(fēng)壓試驗(yàn)研究[J]. 戴益民,高陽(yáng),許靈波,彭望,蔣榮正. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(06)
[3]圓柱形支撐大跨度建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)震沖擊分析模型仿真[J]. 吳海波,王新妮. 地震工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]低矮房屋風(fēng)場(chǎng)特性的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及數(shù)值模擬[J]. 張建勝,徐松,王建東,盧成原. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]復(fù)雜體型低矮房屋風(fēng)荷載特性風(fēng)洞試驗(yàn)研究[J]. 聶少鋒,周緒紅,陶瑩,石宇. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[6]典型山體地貌下受山坡與建筑間距影響的低矮房屋風(fēng)荷載風(fēng)洞試驗(yàn)研究[J]. 李正農(nóng),鐘旻,呼臘梅,邱敏,史文海,吳紅華. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(07)
[7]臺(tái)風(fēng)“浣熊”影響下近地風(fēng)特性及低矮房屋屋面風(fēng)壓實(shí)測(cè)研究[J]. 黃鵬,夏波文,顧明. 土木工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[8]球形屋面風(fēng)壓系數(shù)風(fēng)洞試驗(yàn)研究[J]. 陳波,周晶,鐘朋朋,楊慶山. 建筑結(jié)構(gòu). 2014(10)
[9]魚(yú)形屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性的試驗(yàn)研究[J]. 張明亮,李秋勝. 空間結(jié)構(gòu). 2012(01)
[10]某大跨平屋蓋表面風(fēng)荷載特性研究[J]. 秦樂(lè),田玉基. 建筑結(jié)構(gòu). 2012(02)
本文編號(hào):3485035
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