不同坡角低矮建筑屋面局域风压极值分布规律研究（论文）.pdf

·27 · 1 风洞试验概况 1.1 äSËr￾￾ƒ  & f ¥ 风洞试验在湖南科技大学直流吸入式边界层风洞中进行。 试验段长 × 高 × 宽为 21.0 m × 3.0 m × 4.0 m，中心转盘直径 3.0 m。 试验风场采用格栅法被动模拟均匀格栅湍流场，风场风速 V 0、 湍流度 I 0，积分尺度 L x u分别控制在 10 m/s, 13％, 0.3。试验模 型为 0° , 9.6 ° , 18.4 ° , 30 ° 四类不同坡角双坡低矮房屋刚性模型， 缩尺比为 1„ 20，体型比为 1„ 1.5 „1，尺寸长 × 高 × 宽为 600 mm × 400 mm × 400 mm，模型材料由 ABS板制作而成如图 1 所示模型屋面布置 130个测点，将屋面局部区域测点分为 I~VI 区如图 2所示，试验工况见表 1。 图1 风洞试验模型 屋面1 31 26 21 16 11 6 90° 0° α 1 72 JB A CD 8 3 9 1075 70 69 68 E F 67 66 71 10 45 45 45 45 55 55 55 55 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 10 1010 10 10 76 81 86 91 96 4 5 12 13 14 15 20 25 30 35 80 85 90 95 100 屋面2 图2 屋面测点布置示意 表1 试验工况 低矮建筑模型 尺寸 /mm 屋面坡角 α 缩尺比 风向角β 风场W 参数 400 mm × 600 mm × 400 mm 0 ° , 9.6 ° , 18.4 ° , 30 ° 1 ∶ 20 0 ° ~90 ° 间隔 10° （补测 45°） V 0=10.0 m/ s ， I 0=13%， L x u=0.3 1.2 ôl‰ 8 湍流公式与湍流积分尺度 ： ) ( ) ( ) ( z v z z I u uσ= （1） 式中 ： I u(z ) 表示高度 z 处的强湍流度 ； σ u(z ) 为顺风向脉动 风速的均方根值 ； v (z ) _ 为高度 z 处的平均风速。同样可按照式 （1）定义垂直方向与横风向的湍流强度。 ［摘 要］ ?s45â ½Aø 、 Jd? 1„ 20 A¼LäSËr0ÿ fø ，??士判 、A判? h ，季$YN?k ?双?&?A判?? A?LL K?7~?B??? ? 。YN?? \ ：0° ~45 ° ???A?s A?LL K? E?7?B ?????W ，60° ~90 ° ???? ?A??L? E?7?B ???$???- ，c/ 30° A??LL K N???{ Ì。 ［关键词］A? ；~?? ； Jd? ； A?安 ；?k ?双?& ［中图分类号］TU 312.1bbbbb ［文献标志码］Abbbbb［文章编号］1001–523X（2019）14–0027–02 Study on Distribution Law of Local Wind Pressure Extremum on Low Building Roof with Different Slope Angles Mei Wen-cheng，Dai Yi-min，Yang Meng-chang ，Jiang Shu，Li Chi-yu ［Abstract ］For four rigid models of low-rise buildings with different slope angles and scale ratio of 1 „20，the distribution of extreme wind pressure in the roof area of low-rise buildings with two slopes affected by uniform turbulent wind field downhill angle was studied with wind direction angle and slope angle as variables. The results show that the wind pressure characteristics in vulnerable areas of low-rise buildings with two slopes are significantly affected by the wind downhill angle of 0 ° ~45 ° . The wind pressure characteristics in vulnerable areas of buildings with different slope angles of 60 ° ~90 ° are similar ，and the wind load on the roof of buildings with 30 ° slope angle is smaller. ［Keywords ］slope angle ；extreme value distribution ；scale ratio ；low buildings with two slopes ；uniform turbulent wind field 不同坡角低矮建筑屋面局域风压极值 分布规律研究 梅文成 1，戴益民 1，杨梦昌 2，蒋 姝 1，李驰宇 1 （1.结构抗风与振动控制湖南省重点实验室，湖南湘潭 411201； 2.百色学院，广西百色 533000） 收稿日期 ：2019–03–17 基金项目 ： 国家自然科学基金（51578237） 作者简介 ： 梅文成（1994—），男，湖南岳阳人，主要研究方向为建筑 抗风。 建筑设计 $ ? ~ 6 ' & Architectural Design Building Technology Development ?46 ? 14 / 2019H7? ·28 · τ τ σd uR U uL ) ( 0 2 a x ∫ ∞ = （2） 式中 ： U 为平均风速 ； σ a为风速a 的标准差 ； R u（τ ）为 来流风速 u （ x 1，t + τ ）的自相关函数。 极值风压系数 ：所以本文使用改进峰值因子法来求极大 值风压系数 C pi ,max 与极小值风压系数 C pi ,min 。两者表达式如下 ： rms pi NG mean pi , pi C g C C , mi n max/ ± = È （3） 其中 ： 18 1 ) 3 ( 5 . 1 1 ) 6 1 ( 6 6 2 1 1 )] 3 ( ) 1 ( [ 4 4 4 3 3 2 4 2 3 3 4 2 3 − − + = + = + + = − + − + = m h h m h h h g g h g h g g NG κ κ 式中 ： C pi,mean 和C pi,rms 分别为平均风压、脉动风压系数 ； C pi ,max/min 分别为极大值、极小值风压系数 ； g NG为非高斯风压 时程峰值因子 ； m 3