雷暴沖擊風對球殼型及拱型屋面作用的研究.pdf

1、雷暴沖擊風是雷暴天氣產(chǎn)生的從中心向外圍擴散的強下沉氣流,短時間內(nèi)產(chǎn)生瞬態(tài)強風,引起極高的近地面風速,造成了國內(nèi)外大量結(jié)構(gòu)物的破壞,其已成為國際上強風荷載研究領(lǐng)域的熱點問題。目前對于雷暴沖擊風的風場特性已有較為全面的認識,而涉及對建筑物作用的研究還較少,特別是對于大跨度屋面的系統(tǒng)研究都尚未見報道。本文主要采用沖擊風風洞試驗和數(shù)值模擬方法對球殼型屋面及拱型屋面進行雷暴沖擊風作用下的研究。
　　 由于雷暴沖擊風風場與設(shè)計規(guī)范所采用的大

2、氣邊界層風場有顯著的區(qū)別,因此常用的抗風設(shè)計參數(shù)并不適用于沖擊風作用下的結(jié)構(gòu)設(shè)計。故本文首先考慮一般建筑物,從理論上建立符合以往設(shè)計習慣的沖擊風靜力風荷載計算公式,給出了沖擊風的風高系數(shù),并推導了從沖擊風風洞試驗或數(shù)值模擬來獲得建筑物體型系數(shù)的方法。
　　 在建立沖擊風風荷載理論后,以球殼型大跨屋面和拱型大跨屋面為具體研究對象,按照流體相似準則制作了相應(yīng)風洞試驗?zāi)Ｐ?并利用自行設(shè)計的大口徑多功能的沖擊風風洞射流裝置,進行了其在穩(wěn)

3、態(tài)沖擊風作用下的風壓特性研究。通過改變球殼型屋面模型的體型參數(shù),研究了不同失跨比、高跨比、跨度、風向角等參數(shù)下的受沖擊風作用屋面表面風壓分布規(guī)律。相關(guān)試驗結(jié)果還與大氣邊界層風場中的類似試驗結(jié)果進行了比較。另外也研究了大跨屋蓋在沖擊風三維風場不同位置下所受到的沖擊風作用,揭示了沖擊風風場豎向風速對屋面風壓分布規(guī)律的影響。
　　 數(shù)值模擬方面,建立了足尺的沖擊風風場的數(shù)值風洞,以與試驗研究尺寸一致的大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)為研究對象,通過改變