復雜山地地形對高層建筑風荷載取值影響的研究-.pdf

1、現(xiàn)今隨著社會經濟的發(fā)展以及土木建筑技術的不斷進步，中國正在進行著大規(guī)模的（超）高層建筑建設。在山地丘陵地區(qū)，山地地形會對大氣風場產生加速效應。山體自身的坡度、高度、山體之間的遮擋間距以及來流風向等因素都影響風場的這種加速效應，并使風場變得復雜。高層建筑一般柔性低頻，對風荷載極其敏感。本文采用大氣邊界層風洞試驗與計算流體動力學數值模擬相結合的手段，研究復雜山地地形對高層建筑風荷載取值影響，為山地高層結構設計提供合理的風荷載參數。
　

2、　本文在以往的研究成果基礎之上，對兩座余弦型單個山體進行了大氣邊界層風洞試驗，考慮了加速效應沿山坡的詳細分布，得到了迎風坡面、背風坡面以及側風坡面平均風速和湍流度沿山坡的分布規(guī)律。同時采用計算流體動力學軟件ANSYS Fluent對不同幾何特征山地地形進行數值模擬，研究了山體高度、坡度、遮擋間距以及來流風向角等因素對加速效應的影響。數值模擬與風洞試驗數據吻合良好。
　　對于單個山體，其加速效應最顯著位置為山頂近地區(qū)域。迎風面、背風

3、面從山腳的負加速效應逐步增長到山頂的最大加速效應，并以山腰位置為正負加速效應分界。山腰到山頂之間，迎風面背風面速度剖面幾乎相同。側風面的風速加速效應不可忽略，在某些位置甚至大于迎、背風面。本文同時還對不同山體坡度和高度工況擬合了修正系數以計算其影響。湍流度在山頂下風方向變化明顯。通過風洞試驗結果與主流國家規(guī)范山地風荷載取值進行對比發(fā)現(xiàn)，相對于中國、歐洲荷載規(guī)范，美國規(guī)范對山地地形建筑風荷載取值與風洞試驗結果最為接近。
　　對于斜向