低矮房屋風(fēng)效應(yīng)的計(jì)算與分析.pdf

1、在我國(guó)，低矮型建筑物是指7層以下（含7層），高度小于24m的各類建筑物，包括居住建筑，廠房建筑，商業(yè)建筑和公共建筑等。低矮建筑物的風(fēng)災(zāi)破壞經(jīng)常發(fā)生，其抗風(fēng)問(wèn)題已成為風(fēng)工程界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，且越來(lái)越受到科研工作者和相關(guān)學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前，建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)研究所采取的基本方法主要有三種:現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬。本文針對(duì)風(fēng)致災(zāi)害對(duì)低矮建筑的影響，結(jié)合這三種方法的試驗(yàn)結(jié)果，重點(diǎn)對(duì)受后置山坡影響的低矮房屋表面風(fēng)荷載等問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的分析

2、。
　　首先，運(yùn)用數(shù)值模擬技術(shù)，基于流體動(dòng)力學(xué)分析軟件FLUENT，建立了不同山坡坡度以及不同房屋與后置山坡間距等幾種典型工況下的CFD模型，盡可能準(zhǔn)確和全面的模擬并獲取帶挑檐的低矮房屋在這幾種工況所描述的典型地貌下的風(fēng)場(chǎng)及其表面風(fēng)壓的分布規(guī)律和特征，然后將數(shù)值模擬結(jié)果同風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，分析兩者的差別，并重點(diǎn)分析0°風(fēng)向角下，房屋隨山坡坡度以及房屋與山坡間距變化時(shí)的風(fēng)壓系數(shù)分布情況，分析表明:當(dāng)?shù)桶课莺蠓接猩狡赂蓴_后，隨著

3、山坡坡度的增大，除迎風(fēng)墻面外，其余各墻面均由負(fù)壓逐漸變?yōu)檎龎?，屋面前檐處?fù)壓逐漸減弱，其余部分仍是由負(fù)壓逐漸變?yōu)檎龎?隨著房屋與山坡間距的增大山坡對(duì)建筑物表面風(fēng)壓的影響逐漸減小。
　　然后，基于臺(tái)風(fēng)“菲特”作用下溫州某低矮房屋的環(huán)境風(fēng)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及該建筑物屋蓋上的風(fēng)壓實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)風(fēng)場(chǎng)特性和屋蓋風(fēng)壓特性參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算分析。分析結(jié)果表明:隨著平均時(shí)距的減小，平均風(fēng)速最大值增大;湍流度隨著平均風(fēng)速的增大呈逐漸減小的趨勢(shì);建筑物屋面及屋面屋

4、脊邊緣處的平均風(fēng)壓均為較大的負(fù)壓且脈動(dòng)較大;根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)壓的變化趨勢(shì)可以看出風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速與建筑物屋蓋上風(fēng)壓呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性，進(jìn)而在不同的時(shí)距條件下對(duì)風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速與屋蓋風(fēng)壓的相關(guān)性進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)取5min為基本時(shí)距時(shí)風(fēng)速與風(fēng)壓的相關(guān)性系數(shù)值較高，說(shuō)明在確定結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載時(shí)取基本時(shí)距為5min更為合理。最后就數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行風(fēng)速和風(fēng)壓的相關(guān)性分析，同實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，找出異同，并指出了產(chǎn)生差異的原因主要是取樣時(shí)長(zhǎng)和雷諾數(shù)的不同。