风特性参数对低矮房屋屋面局部风压影响的数值分析

合集下载

低层房屋屋面平均风压的风洞试验和数值模拟

低层房屋屋面平均风压的风洞试验和数值模拟顾明;赵雅丽;黄强;黄鹏;全涌;谢壮宁【摘要】对我国沿海地区常见低层双坡房屋模型进行风洞试验,获得屋面平均风压分布;同时对相同形状的实际建筑采用数值模拟方法计算了屋面的风压分布.结果表明数值模拟和风洞试验结果在整体趋势上吻合较好.这表明数值模拟方法可以和风洞试验相结合,为低层房屋的抗风设计提供参考依据.结果还表明,该类房屋的屋檐、屋脊和山墙顶边等房屋外表面拐角区域有高负压、高负压梯度出现,特别是迎风向挑檐部分的上下表面的净风压会较大,因此会对挑檐产生较大的升力,这在沿海多台风地区的低层房屋设计时应特别注意.【期刊名称】《空气动力学学报》【年(卷),期】2010(028)001【总页数】6页(P82-87)【关键词】低层房屋;平均风压;风洞试验;数值模拟【作者】顾明;赵雅丽;黄强;黄鹏;全涌;谢壮宁【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海,200092;汕头大学土木学院,广东,515063【正文语种】中文【中图分类】V211.7;V211.30 引言我国东南沿海地区台风活动频繁,台风经常造成大量建筑物,尤其是量大面广的低层民房的损坏甚至倒塌,其损失占了风灾损失中相当大的比重。

虽然有关低层房屋风荷载特性的研究国外已经开展了较长的时间,且其中有不少研究成果已被有关国家的风荷载设计标准所采用。

但在国内,关于低层房屋抗风问题的研究仍未成为结构风工程研究领域的一个重要课题,相关方面的投入和学术关注均很低[1]。

目前对低层房屋的风荷载研究主要采用风洞试验和现场实测的方法,然而无论是风洞试验,还是全尺寸实测都存在着试验经费大、周期长等问题[2],更重要的是不易进行大规模的参数分析,从而全面地掌握表面风压随各类房屋参数、场地参数等的变化规律。

低矮房屋墙面风压分布特性风洞试验研究

低矮房屋墙面风压分布特性风洞试验研究
周戟;窦远明;赵娜
【期刊名称】《河北工业大学学报》
【年(卷),期】2012(041)004
【摘要】通过风洞试验对村镇地区常见的带有硬山搁檩的低矮房屋外墙面风压规律进行研究.讨论了房屋在完全封闭、门窗洞口打开的情况下,风对建筑风荷载的影响及平均风压系数分布规律,由此对比开洞与否对墙体的影响.结果表明,开洞后对房屋正立面和背立面的平均风压系数有明显影响,而对左立面和右立面基本无影响.【总页数】4页(P69-72)
【作者】周戟;窦远明;赵娜
【作者单位】河北工业大学土木工程学院,天津300401;河北工业大学土木工程学院,天津300401;河北工业大学土木工程学院,天津300401
【正文语种】中文
【中图分类】TU312.1
【相关文献】
1.平面L形低矮房屋平均风压分布特性数值模拟 [J], 聂少锋;毛路;马轶;丁武侠
2.开洞建筑风压分布特性风洞试验研究 [J], 胡晓依;杨飞;邓洪洲
3.建筑间夹缝立面风压分布特性风洞试验研究 [J], 钱锡汇;邹明华;胡晓依;邓洪洲
4.典型双坡屋面风压分布特性风洞试验研究 [J], 赵雅丽;全涌;黄鹏;顾明
5.柱面壳体表面风压分布特性风洞试验研究 [J], 李元齐;Tamura Yukio;沈祖炎
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

台风风场下低矮房屋风特性的实测与风洞试验研究的开题报告

台风风场下低矮房屋风特性的实测与风洞试验研究的开题报告一、研究背景与意义台风是我国常见的灾害之一，其强风作用会对建筑物带来巨大的破坏。

在大规模的台风袭击中，低矮房屋的倒塌和损坏率较高，因此需要针对此类建筑物来研究台风风场下的风特性，以期提高低矮房屋的抗风能力，进而减轻台风灾害。

二、研究内容和方法1. 研究内容（1）台风作用下低矮房屋风特性实测；（2）低矮房屋在风洞中的风洞试验；（3）分析实测与试验结果，总结低矮房屋在台风风场下的风特性及其规律。

2. 研究方法（1）采用数值模拟方法分析不同台风等级下的风场特性；（2）进行低矮房屋的现场实测和风洞试验，获取低矮房屋在台风风场下的风压数据；（3）对实测与试验数据进行分析，揭示低矮房屋在台风风场下的风特性及其规律。

三、研究预期成果通过对低矮房屋在台风风场下的风特性进行实测和风洞试验，分析低矮房屋在台风风场下的受力情况和风压分布规律，预计可得以下研究成果：（1）揭示低矮房屋在台风风场下的风特性及其规律，为改进低矮房屋的抗台风能力提供理论依据；（2）提出针对低矮房屋在台风风场下的抗风措施和建议，为低矮房屋的抗灾防御提供参考。

四、研究工作计划1. 前期准备工作（1个月）（1）查阅文献资料，了解低矮房屋在台风风场下的风特性及其规律；（2）选择实验场地和风洞进行前期准备工作。

2. 实测与试验阶段（6个月）（1）进行低矮房屋的现场实测，获取实测数据；（2）进行低矮房屋的风洞试验，获取风洞试验数据；（3）分析实测与试验数据，揭示低矮房屋在台风风场下的风特性及其规律。

3. 结果分析和总结阶段（2个月）（1）分析实验结果和实测数据，总结低矮房屋在台风风场下的风特性及其规律；（2）提出针对低矮房屋在台风风场下的抗风措施和建议。

4. 论文撰写阶段（3个月）（1）撰写开题报告、中期报告和论文；（2）准备论文图表和资料。

五、预期的工作量和经费预算1. 工作量本研究共计需进行8个月，预计工作量为3000人时。

L形平面低矮房屋屋面的风荷载特性

文章编号：２３３４（０１１—５６００５—７Ｘ２１）１１８ —６
ＤＩ１．９９ｊｉｎ０５．７ｘ２１．１０５Ｏ：０３６／．ｓ．２３３４．０１１．０ｓ
Ｌ形平面低矮房屋屋面的风荷载特性
陶玲，黄鹏，顾明，全涌
（同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海２０９）００２
摘要：通过Ｌ形平面低矮房屋在同济大学Ｔ一Ｊ２风洞进行的
刚性模型测压试验，首先对其屋面的风压时程概率分布进行
了讨论，试验结果表明，面大部分区域的风压时程偏度较屋
第３９卷第ｌ１期２１０１年ｌ１月
同济大学学报（然科学版）自
ＪＵＮＬＯｌ４ＪＵＩＥＳＴ（ＡｍＡ，ｃＥＣ）ＯＲＡＦ１ｌＩＮＶＲＩＹＮｎ０ＧＩＳＩＮＥ
ＶｏＩ３．１．９Ｎｏ１ＮＯ．２１Ｖ０１
大，概率分布与三参数Ｇｍｍａａ分布较为吻合，其极值的估算更适合用“ ａｅ —ｉｕ，相比而言，统的高斯方法偏ＳｄｋＳｍｉ法” 且传
于不安全．继而对翼长、度及组合屋面形式对屋面风荷载坡特性的影响进行了研究，试验结果显示，长的增加，度的翼坡减小均会加剧屋面的平均负压和最不利负压；而屋面由两双
ｒｆｔｕｈｅｃｎｌｓｏｓｄａｏ，ｓｔｏｃｉｎｉｒｗｎｔａｈａｂｅｈｐｃｍｂｎｄｒｏｈｕｈｔｔｅｇｌ－ｏｉｉｅｆｏｉｓｐｒｏｗ－ａｌｍｂｎｏｆｉｎｅｉｔｎｅｓｕｅｉｒｔｔｏｇｂｅｃｏｏｉｅｒｗｄｒｓａｃ．ｄｎｉｓＫｅｒｓＬｓａｅｐａｙｗｏｄ： — ｈｐｌｎ；ｌｗ－ｉｅｂｉｉｇｗｉｄｌａｓｏｒｓｕｌｎｓｄｎｏｄ；ｓｅｅｓｋｗｎｓ；ｗｉｇｌｎｔ；ｒｏｏｉａｉｎｆｒｎｇｈｏｆｃｍｂｎｔｏｍｅｏ

双坡屋面低矮建筑风载特性的数值模拟的开题报告

双坡屋面低矮建筑风载特性的数值模拟的开题报告一、研究背景双坡屋面低矮建筑是一种常见的建筑形式，其设计与风载特性研究一直是建筑工程领域中的重要问题。

在建筑工程中，风荷载是建筑物所承受的重要荷载之一，其大小和分布直接影响到建筑物的稳定性和结构安全性。

对于双坡屋面低矮建筑，由于其表面几何形状不规则，风荷载作用的复杂性较高，因此针对其风载特性的研究尤为重要。

传统的研究方法是采用实验手段进行，但时间、成本和条件等方面的限制，使得在实验中无法涵盖所有可能的情况，同时还有不可避免的误差。

而数值模拟技术可以通过建立模型，在计算机上模拟建筑物在风场中的响应，从而较为准确地预测风荷载的大小和分布，这成为解决传统实验方法无法解决的难点。

二、研究内容和目标本文主要研究双坡屋面低矮建筑的风载特性，采用数值模拟技术，建立数值模型，在计算机上模拟建筑物在风场中的响应，较为准确地预测风荷载的大小和分布。

具体包括以下内容：1. 建立模型：构建双坡屋面低矮建筑的数值模型，包括建筑物的几何形状和材料特性等参数的设置。

2. 建立风场：建立风场数值模型，包括风速分布、风向、风荷载谱等参数设置。

3. 进行模拟计算：进行数值模拟计算，模拟建筑物在风场中的响应，得到其风荷载的大小和分布情况。

4. 分析评估：对计算结果进行分析评估，得出双坡屋面低矮建筑的风载特性，并与传统实验结果进行比较分析，验证模拟结果的准确性和可靠性。

三、研究意义和创新点1. 研究双坡屋面低矮建筑的风载特性，为其设计提供科学依据，提高建筑物的结构安全性。

2. 采用数值模拟技术进行研究，解决传统实验方法面临的时间、成本和条件等方面的限制，提高研究效率。

3. 通过与实验结果进行比较分析，验证数值模拟技术在研究风载特性方面的准确性和可靠性，为未来建筑工程的设计提供了新的研究方法。

四、研究方法和技术路线本文采用数值模拟技术研究双坡屋面低矮建筑的风载特性，具体的研究方法包括：1. 建立双坡屋面低矮建筑的数值模型。

低矮建筑平均风压试验研究

Ｐ（，Ａ／Ａ／２‘ ／Ａ。０）＝＋＋ｄＯ３３０３（）２
（、１
端部屋面：Ｐ（，Ａ／１／２Ｊ３／０＋０）＝＋８０＋Ｈ／５，３３Ａ＋３３０（）３
其中０≤ ≤１／，０＜『２／Ａ＜１。
采用阻尼最小二乘法拟合出平均风压在中部和端部框架屋面的分布规律，其中的参数是关于高跨比
和风向角的函数。中部与端部之间的框架屋面风压分布可以由两者的风压分布按距离插值获得。
横向框架屋面：Ｃ（ｔ＋２ｏ（ｔ／ｔｐ／ｔ４考。ｐ考）＝ｐｐｇ考考＋３考＋ｐ／ｌ中部屋面：
对公式进行了误差分析，拟合的均方根误差均在０２以下，拟合值和试验值的相关系数均在０９以上。．．
。・。
。・
。
毫。
。。
’ 。
图１高跨比为０５时端部屋面风压试验值与公式值对比．
图２端部屋面风压试验值与公式值，横风向９。０与顺风向０端部屋面风压分布，与试验对比曲线如图１示，公式。所
计算风压系数不仅能准确地反映屋面风压分布规律，而且在数值上非常接近，最大相对误差为１％。图２５
３４６
灾
害
学
２５卷
低矮建筑平均风压试验研究
樊友川，全涌，顾明

低矮房屋屋面实测峰值风压分析

低矮房屋屋面实测峰值风压分析
李秋胜;胡尚瑜;戴益民;李正农
【摘要】通过作者研制的一套可移动实验房及测试系统对近地登陆台风风速和房屋表面风压进行同步观测,研究登陆台风近地边界层风场和低矮房屋风效应.基于0801"浣熊"台风实测数据,分析了实验房屋面角部区域局部峰值负压分布特征和相关性,探讨了角部区域峰值压力时间和空间的平均拆减效应.结果发现,峰值负压系数大于现行规范规定值;并运用广义极值概率模型极值III型对角部测点峰值负压进行极值分析,角部测点峰值负压系数与其实测峰值负压相比要大26.4%.相对良态天气条件,在台风天气作用下低矮房屋屋面角部区域局部易形成较高吸力远大于现行规范推荐值.
【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2010(037)006
【总页数】6页(P11-16)
【关键词】风压实测;低矮房屋;台风观测;峰值压力;极值分析
【作者】李秋胜;胡尚瑜;戴益民;李正农
【作者单位】湖南大学,土木工程学院,湖南,长沙,410082;香港城市大学,建筑系,香港;湖南大学,土木工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学,土木工程学院,湖南,长沙,410082;湖南大学,土木工程学院,湖南,长沙,410082
【正文语种】中文
【中图分类】TU312。

低矮房屋屋面风压特性的实测研究

２试验结果及理论分析
历次风灾调查表明，低矮房屋的破坏基本为屋面
第４ｌ卷第６期
戴益民等·低矮房屋屋面风压特性的实测研究
结构的破坏【９】。本文以实测房所取得的数据为基础，结合东京工艺大学（ＴｏｋｙｏＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）低矮房屋风洞试验的数据，对体型比为１．５：１：１（长：宽：高）低矮房屋屋面的风压特性，从实测与风洞试验对比分析角度，对该试验房的风压特征进行了研究。两者的主要参数见表２。
（２）水平角为９００的工况：实测迎风屋面屋沿
Ｃ一＊一１．２２，Ｃ孟ａ一５．８；风洞试验迎风屋面屋沿ｃ，一一一１．３；Ｃ呻一＿４．８。两者风压系数平均值接近，但实测风压极值负压Ｃ■要大近２０％。
（３）水平角为１２００的工况：实测迎风屋面屋沿
ｃＰ一一一２．０５，Ｃ孟一一８．１；风洞试验迎风屋面屋沿ｑ一一一２．０；Ｃ呻一一７．８。两者风压系数平均值接近，实测Ｃ孟绝对值略大于风洞数据。
基金项目：湖南大学“９８５工程”资助作者简介：戴益民，博士研究生，副教授收稿１３期：２００７－０５．２４
为了解低矮房屋的风载特性，在过去４０多年，许多学者借助现场实测及风洞试验等主要手段，开展了大量低矮房屋的风载特性研究，取得了不少有意义的成果。但风洞试验中存在几何缩尺比、模型过小导致雷诺数降低及很难模拟低矮房屋周围的风场环境等问题，为更全面、准确地定量研究低矮房屋的风载特性，国外学者对低矮房屋的现场实测研究主要如下：
屋面Ｉ
屋面２
—＿＿——＿－—一 ——’——－－～
甲房（Ｉ）
＼
乙房（２）
／
甲房架
乙房架
墙１
Ｆ嘻３
图３测点分布图Ｐｒｅｓｓｕｒｅｔａｐｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ０１１ｔｈｅｌｏｗ－ｒｉｓｅｂｕｉｌｄｉｎｇ

强风作用下低矮民居受力分析

强风作用下低矮民居受力分析刘海亮;郑晓洋;宫乐敏【摘要】受台风影响的中国东南沿海地区,低矮房屋的损坏最为普遍也最为严重.基于此,本文对低矮民居的表面风压进行了模拟并对其抗风性能进行了研究,并指出了后续的低矮民居结构抗风研究侧重点.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2017(043)029【总页数】2页(P62-63)【关键词】强风;低矮民居;表面风压;FLUENT;ANSYS【作者】刘海亮;郑晓洋;宫乐敏【作者单位】潍坊市第二建筑工程公司,山东潍坊 261011;潍坊市第二建筑工程公司,山东潍坊 261011;潍坊市第二建筑工程公司,山东潍坊 261011【正文语种】中文【中图分类】TU312.1风灾是自然灾害中发生最频繁，也是人员伤亡和经济损失最为严重的一种。

台风是风灾中破坏力最大、造成损失最严重的一种。

我国东南沿海地区受台风影响频繁，每年由台风造成的经济损失至少百亿元以上并且会有一定的人员伤亡[1]。

通过对台风灾害的研究可以发现，台风灾害中生命和财产损失主要是由土木工程结构的风致破坏引起的[2]。

而在土木结构中，经济发展相对落后的村镇地区的低矮民居房屋受台风灾害影响最为普遍，也最为严重。

这主要是由于村镇低矮房屋是大部分人群的生活场所，而这类结构抗风能力极为脆弱。

一旦发生台风灾害，会直接威胁到这部分人群的生命安全。

和发达国家相比，我国的台风灾害研究工作主要集中在大型结构抗风研究的投入上，在村镇建筑抗风研究方面的投入和学术关注均很低[3]。

为了评估及预测低矮民居在台风灾害中的破坏及损失，本文首先对双坡两层低矮民居的表面风压进行了模拟研究，并对风荷载规范中的建筑表面风压系数做了一定的修正。

在低矮民居抗风性能研究方面，本文以厦门市村镇地区常见的双坡两层砌体房屋为例建立有限元模型，参照当地月平均风速及地貌特征模拟生成脉动风，采用修正的低矮民居表面风压系数，对该砌体结构进行了时程脉动风荷载作用下的非线性有限元模拟。

浅议低矮建筑物抗风性能及风灾评估

浅议低矮建筑物抗风性能及风灾评估本文主要分为两个部分，第一部分介绍了有关低矮建筑物抗风问题国内外的研究成果、现状以及存在的问题；第二部分阐述了包括低矮建筑物在内的风灾评估系统的建立需要做的工作，指明了发展方向。

标签低矮建筑物；风工程；风灾评估1 前言风灾是自然灾害的主要灾种之一。

风灾损失最严重的为台风、风暴潮和龙卷风所引起。

2 低矮建筑物抗风性能研究现状研究低矮建筑风荷载作用和破坏机理的难度在于[1]：近地高紊流模拟困难；低矮建筑一般较为密集，因而干扰效应严重；雷诺数模拟也很困难；强风作用下门窗突然破坏，引起内压突增，其机理复杂。

在进行低矮建筑风洞试验时，需要注意：（1）不需要模拟完全边界层，但近地的高紊流必须尽量准确模拟；（2）模拟Re 数效应；（3）模拟Je数。

利用模型现场测量和风洞试验，已初步认识到低矮建筑的风荷载作用机理和破坏机理：（1）来流紊流及上游建筑的尾流；（2）拐角处的局部分离和漩涡脱落；（3）考虑相关性的有效峰值荷载；（4）门窗的突然破坏而导致建筑物内压的急剧变化。

从调查结果可以发现如何改善建筑外形以减小所受的风荷载,特别是屋面体系所受的风荷载是解决低层房屋抗风问题的关键。

2.1 低矮建筑物建筑体型的影响建筑物的外观尺寸对其各个表面的平均风压系数有着明显的影响。

虽然学者们对此早有定论，但是一些新的看法也逐渐提出。

国外学者采用风洞实验方法分析比较了低层房屋不同屋面形式，在不同风向角下其屋面平均风压系数的空间分布特征。

并发现将平屋面的边缘由直角改为斜角，可减小屋面局部面积的平均吸力。

2.2 低矮建筑物屋檐构造的影响2.2.1 挑檐影响低层房屋的屋檐构造和屋面材料对屋面的风压分布有着特殊的影响。

由于挑檐在迎风面上下表面均有较大风载作用，因此该部位的风载较屋面其它部位更加不利。

我国学者对我国东南沿海地区广泛采用的带挑檐的低层双坡屋面房屋进行了深入广泛的研究。

近来顾明等在风洞试验基础上，采用Fluent610软件平台和雷诺应力模型，对一类带挑檐的低层双坡房屋屋面风压影响因素进行了数值模拟研究。

低矮房屋风场特性的现场实测及数值模拟

低矮房屋风场特性的现场实测及数值模拟
张建胜;徐松;王建东;卢成原
【期刊名称】《浙江工业大学学报》
【年(卷),期】2017(045)005
【摘要】为了研究低矮房屋的风荷载特性及风压分布,对一四层办公楼的风场特性进行了现场实测.通过对2016年8月一次大风的实测,收集了相关数据,并进行了分析.数据分析得到了该实测房屋的风荷载特性及风压分布,同时与数值模拟结果进行对比.分析结果表明:实测房屋屋面风压以负压为主,其中角部区域负压最大,边缘部分与屋脊部分相对较小;屋面风压实测值角部区域相对于模拟值较大,而其他部分较模拟值比较偏小,但总体分布情况比较接近.
【总页数】5页(P501-505)
【作者】张建胜;徐松;王建东;卢成原
【作者单位】浙江工业大学建筑工程学院 ,浙江杭州 310014;浙江工业大学建筑工程学院 ,浙江杭州 310014;浙江工业大学建筑工程学院 ,浙江杭州 310014;浙江工业大学建筑工程学院 ,浙江杭州 310014
【正文语种】中文
【中图分类】TU312.1
【相关文献】
1.基于现场实测的膜结构风场特性研究 [J], 张建胜;李伟杭;王建东;陶瑾;吴力平
2.基于现场实测的某大跨度悬索桥桥址区风场特性 [J], 胡俊;郭健;欧进萍
3.基于现场实测的大跨度膜结构风场特性分析 [J], 蒋磊;李锦华;李春祥
4.一种山区峡谷桥址区风场特性数值模拟方法 [J], 靖洪淼; 廖海黎; 周强; 马存明
5.基于边界层风洞的下击暴流稳态风场特性数值模拟 [J], 刘志文;陈以荣;辛亚兵;陈政清
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

建筑论文：风灾致损低矮建筑破坏特征研究及应急评估方法

建筑论文：风灾致损低矮建筑破坏特征研究及应急评估方法本文是一篇建筑论文研究，台风等风灾发生频率高、累积影响严重，当前我国对风灾灾害的危机管理存在种种不足，对灾情评估、灾后救援中涉及建筑物损坏的部分未能提供足够的技术支持，现行的既有建筑物的检测鉴定评估方法不能适用于风灾灾后，因此有必要建立易于实际操作、具有针对性和准确性、符合一般工作习惯的风灾致损低矮建筑物应急评估的方法，为灾后损失评估及赔偿、建筑物管理、建筑物灾后重建提供技术支持，为台风灾害的危机管理及决策提供有力帮助。

其中，对风灾致损建筑物破坏特征的研究是建立风灾致损建筑物应急评估方法的关键。

第一章绪论1.1 台风知识概述.1.1 台风的定义台风（Typhoon）和飓风(Hurricane)均是热带气旋的一种，二者具有相同的性质，仅称谓存在差别。

根据发生地点不同，人们习惯于将发生在国际日期变更线以西或北太平洋西部的热带气旋称为台风，将在北太平洋或大西洋东部的热带气旋称为飓风。

根据一般定义[1]，热带气旋是指生成于热带或者副热带海洋上的大气涡旋，往往同时伴有狂风暴雨，大气漩涡在南半球作顺时针方向旋转，北半球作逆时针方向旋转。

它在围绕自己中心旋转的同时，不断向前移动，其形状像旋转的陀螺边行边转。

热带气旋主要是依靠水汽凝结时释放的潜热而形成和发展起来的。

热带气旋的强度通常根据平均风速划分，其中我国气象局采用 2 分钟平均风速来计算热带气旋中心持续风力，用于划分热带气旋的等级。

我国气象部门采用的具体划分标准如表1-1 所示。

我国通过对热带气旋编号，对发生在经度180 度以西、赤道以北的西北太平洋和南海海面上的中心附近最大平均风力达到8 级或以上的热带气旋进行命名。

按照热带气旋生成的先后顺序，编号中前两位为年份，后两位为热带风暴在该年生成的顺序，如1302即2013年第2 号热带风暴，当它经持续发展、成为台风时，就称为1302 号台风；当热带气旋衰减为热带低压或变性为温带气旋时，则终止其编号。

低层四坡屋面房屋表面风压的数值模拟

低层四坡屋面房屋表面风压的数值模拟
陈水福;焦燏烽
【期刊名称】《浙江大学学报（工学版）》
【年(卷),期】2005(039)011
【摘要】结合风洞模型试验对4种坡角的低层四坡屋面房屋在不同风向来流风作用下的屋面风压进行了数值模拟和分析.数值模拟基于Reynolds时均方程和标准k-ε湍流模型,采用具有良好适应性的四面体网格,利用Fluent软件实现了流场的数值求解.通过分析比较数值模拟结果和风洞试验结果发现,屋面坡角和风向角对四坡屋面房屋的屋面风压具有显著影响,在不同风向角下的峰值压力一般都出现在屋脊或迎风屋檐附近;屋脊处的峰值吸力绝对值随着坡角增加而增大,迎风屋檐处的峰值吸力随着坡角增加而减小.在对压力分布进行分析的基础上,还给出了屋面各分区风载体型系数的变化曲线及这些系数的简化计算方法.
【总页数】5页(P1653-1657)
【作者】陈水福;焦燏烽
【作者单位】浙江大学,建筑工程学院,浙江,杭州,310027;浙江大学,建筑工程学院,浙江,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TU312.1;V211.3
【相关文献】
1.低层双坡屋面房屋表面风压的数值模拟 [J], 王辉;陈水福;唐锦春
2.相邻低层四坡屋面房屋在风荷载下的相互干扰作用 [J], 焦燏烽;于英霞;陈水福
3.低层四坡屋面房屋风荷载的风洞试验与数值模拟 [J], 聂少锋;周绪红;石宇;周天华
4.低层房屋屋面平均风压的风洞试验和数值模拟 [J], 顾明;赵雅丽;黄强;黄鹏;全涌;谢壮宁
5.低层坡屋面群体建筑表面风压的数值模拟 [J], 王辉;陈水福;唐锦春
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

平面L形低矮房屋平均风压分布特性数值模拟

平面L形低矮房屋平均风压分布特性数值模拟聂少锋;毛路;马轶;丁武侠【摘要】Based on atmospheric boundary layer theory and hydrodynamic theory,numerical study was conducted on mean wind pressure distribution characteristic of plan L-shaped low-rise buildings by using FLUENT.By contrast,the simulation results agreed well with that of wind tunnel tests,which showed that the numerical simulation was reliable in numerical analyzing.Based on numerical simulation,the influence on the regularities of mean wind pressure coefficient distribution and shape factor was carried out.The parameters included wind direction,roof pitch,lengths of wing,cave height and roof shape.The results show that wind direction and roof pitch are the main factors that influence on the distribution of mean wind pressure coefficient of roof and shape factor.The site of the worst negative peak pressure changes along with wind direction.But it tends to be formed on ridge and cave of windward roof.The worst negative peak pressure of windward roof decreases with the increase of roof pitch.The distribution of mean wind pressure coefficient of roof under the leeward area is uniform.Hip roof has more positive ridges and tends to form high negative pressure zone on leeward of positive ridges.Hence,these zones are easier to be destroyed.%基于大气边界层基本理论和流体动力学基本原理,采用FLUENT软件对平面L形低矮房屋风压分布特性进行了数值模拟研究.将数值计算结果与风洞试验结果对比分析,结果吻合良好,表明数值模拟方法是合理可行的.通过数值模拟,详细分析了风向角、屋面坡度、房屋翼长、檐口高度和屋面形式等参数对平面L形低矮房屋外表面平均风压系数分布规律及体型系数的影响.结果表明:风向角与屋面坡度是影响屋面的风压系数分布与体型系数的最主要因素;最不利负压的位置随风向角的改变而不断变化,但往往出现在迎风屋面屋脊及屋檐区域;迎风屋面最不利负压随屋面坡度的增加逐渐减小,背风屋面风压系数分布相对均匀;四坡屋面阳屋脊较多,其背风区往往形成高负压区,这些区域更容易遭受风灾破坏.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2017(033)004【总页数】10页(P168-177)【关键词】低矮房屋;平面L形;湍流模型;体型系数;风压系数【作者】聂少锋;毛路;马轶;丁武侠【作者单位】长安大学建筑工程学院,西安710061;长安大学建筑工程学院,西安710061;陕西省高速公路建设集团公司,西安710054;长安大学建筑工程学院,西安710061【正文语种】中文历次风灾调查显示,低矮房屋的损坏往往是由屋面吸力所致。

双坡屋面低矮房屋风致内压的数值模拟

双坡屋面低矮房屋风致内压的数值模拟肖明葵;赵民;王涛【摘要】The main damages of buildings in gale occurred by the combined effect of external pressure and wind-induced internal pressure which is caused by the sudden openings on structure surfaces. A standard k-e model, the Reynolds Averaged Navier-Stokes Equations (RANS) turbulence model, was adopted to numerically simulate different cases of low-rise buildings with one main opening or multi-openings with fluid dynamics software ANSYS Fluent 12. 0. The analysis results show that, for single dominant opening cases, the opening ratios doesn't affect the wind-induced internal pressure, while the opening' locations affect both the magnitude and distribution of wind-induced internal pressures? For multi-openings cases at 0°wind attack ang le, the mean internal pressure coefficients increase with increasing the opening ratio, but the trend of increase gradually slows down; at a certain ratio of iAw/Al, the mean internal pressure is affected significantly by the wind attack angle, and the inhomogeneity of internal pressure enhances markedly.%针对围护结构出现洞口后风致内压与外压联合作用这一造成建筑物严重破坏的主要原因,应用计算流体力学软件ANSYS Fluent 12.0,选用基于Reynolds时均的标准k-e湍流模型,对低矮房屋单一主洞口及多洞口模型进行不同工况的数值模拟分析.结果表明:单一洞口工况下开孔率对风致内压影响很小,而开洞位置对各表面风致内压分布的影响显著；多洞口工况0°风向角时,平均内风压系数随着洞口面积比的增大而增大,但增大趋势逐渐变缓；纵墙和屋面同时开洞且开洞面积比一定时,结构平均内风压系数随风向角变化显著,且内压分布的不均匀性显著增强.【期刊名称】《华侨大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(033)003【总页数】7页(P310-316)【关键词】计算流体力学;双坡屋面;风致内压;数值模拟;湍流模型【作者】肖明葵;赵民;王涛【作者单位】重庆大学土木工程学院,重庆400045;重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,重庆400045;重庆大学土木工程学院,重庆400045;重庆大学土木工程学院,重庆400045【正文语种】中文【中图分类】TU312.1国内外风灾调查数据表明，全球每年由于风灾造成的损失在100亿美元以上，其中由于低矮房屋损毁造成的损失占50%以上［1］；在国内，由于风致内压和外风压的联合作用，破坏最多的是围护结构及屋面体系［2－3］.Liu，Vickery，Stathopoulos，Holmes等［4－7］早在19世纪70年代就研究了围护结构突然出现洞口时，屋盖结构的瞬态动力响应和Helmholtz共振的影响.Woods等［8］通过风洞试验研究孔隙率和主洞口对非稳态和稳态阶段风致内压的影响，考虑了单一主洞口以及迎风面和背风面各开一个主洞口的情况，但是没有考虑风向角的影响.Beste等［9］研究了低矮建筑风致内压与平均外风压的相关性.Sharma等［10－11］对单一主洞口情况下围护结构柔度对风致内压和净风压的影响进行了研究，显示围护结构的柔度能降低Helmholtz共振频率并增大阻尼；此外，通过风洞试验对一缩尺模型进行了斜风作用下建筑存在单一主洞口时的Helmholtz共振现象的研究.在国内，楼文娟、卢旦、余世策等［12－14］对结构突然开洞后大跨屋盖的风致振动响应及内风压进行了研究.以上研究主要集中在开洞瞬间围护结构的动力响应和可能发生Helmholtz共振的情况，而流动达到稳态阶段后内风压规律则没有得到足够的重视，相应的研究较少.宋芳芳等［15］对稳态阶段洞口分布位置和数量变化，以及风向角等因素对内风压分布规律的影响进行了研究，但文中没有提及开孔率对内压分布的影响，并且在考虑多洞口工况时，其洞口分布较单一.因此，本文针对开孔率及单一洞口和多洞口工况对风致内压的影响进行数值模拟研究. 目前研究结构风荷载方法主要有理论方法、现场实测和风洞试验3种.由于大气边界层中钝体绕流是非常复杂的，对于结构的风荷载，很难从流体力学理论上直接进行分析.风洞试验是目前公认较为准确的确定结构风荷载的方法.低矮房屋的全尺寸场地试验开展得较多，颇具影响的是美国德州理工大学风工程研究现场试验室（WERFL）的TTU建筑模型场地试验［16－18］.风洞试验和现场实测都存在着试验经费大、周期长的问题.随着计算机软硬件水平的飞速发展和计算流体动力学技术的不断完善，出现了与试验相对应的数值模拟方法，并已逐步成为继风洞试验后预测建筑物表面风压、周围风速和湍流特性的有效方法 .只要参数取得合理，数值模拟分析结果与理论计算值和文献［17－18］试验的实测结果可以较好地吻合. 基本厂房模型：特征尺寸（长（L）×宽（W）×高（H））为60m×21m×7.8m；单跨、双坡屋面；屋面坡度为5°；檐口高度为7.8m.计算流域分为外域和内域，其外域尺寸为260m×200m×60m，内域尺寸为50m×100m×30m［19］，内域网格加密处理.建筑物置于流域沿流向前1／3处，流域设置满足阻塞率小于3%的要求.首先模拟0°风向角时的5种单一主洞口的工况.当一个洞口的面积大于背景孔隙泄露面积的2倍时，就可以把它定义为主洞口，主洞口处的外风压性质对于内风压的大小起着决定性的作用.5种洞口分别设置在强风中容易发生破坏的位置，其洞口的尺寸和位置如图1和表1所示.表1中：a为开洞率；洞口尺寸为宽（W）×高（H）.速度进流边界条件采用指数率模拟大气边界层风速剖面［20］，即有式（1）中：Z0 为参考高度；U0 为参考高度处风速，文中参考高度统一取10m ［21］，U0＝12.8m·s－1；Z，U分别为流域中任意一点高度和其对应的平均风速；α为地面粗糙度指数，由于厂房多位于城市郊区或乡镇，故取B类地貌，α＝0.16.出流面上采用完全发展出流边界条件，即流域顶部和两侧采用对称边界条件，等价于自由滑移的壁面；建筑物表面和地面采用无滑移的壁面条件.在风场模拟中，我国现行规范还没有明确的湍流度要求，文中对B类风场的湍流强度参考日本规范建议的湍流强度I取值［3，19，22］，即在B类风场下，式（2）中各符号取值如下：I0＝0.23；γ＝0.2；Zb＝5m；梯度风高度Zg＝350m.计算中，在进流处以直接给定湍动能k和湍流耗散率ε的方式给定入流处湍流参数，有式（3）中：Cu＝0.09；湍流积分尺度l＝0.07L，L为建筑物的特征尺寸.大气边界层风速剖面u、湍动能k和湍流耗率ε采用Fluent提供的UDF（user defined functions）编程与Fluent作接口实现.计算采用3D单精度，分离式求解器，空气模型选用不可压缩的常密度空气模型，对流项的离散采用精度较高的二阶迎风格式，速度压力耦合采用SIMPLEC算法，选用非平衡壁面函数模拟壁面附近复杂的流动现象.计算迭代收敛的标准为所有变量的量纲残差降至10－4以下.风压系数CP以10m高度处的流动压作为无量纲化的参考风压来计算，即有式（4）中：¯P为平均风压；P0为参考风压；ρ为空气密度；¯U h为参考高度处的平均风速.1.3.1 开孔率的影响以模型1为基准，仅改变纵墙开孔率，分别对开孔率为0.02，0.10，0.25，0.50和1.00等5种工况进行模拟.分析结果表明：纵墙开洞大小对模型各面平均内风压系数影响较小；内风压系数在0.70～0.75之间波动，且在各个面分布均匀；外风压系数几乎不随开洞面积大小的变化而变化.说明在单面开洞情况下，开洞的大小对模型周围流场的影响较小，对建筑内外表面的平均风压的影响是可以忽略的.1.3.2 不同开洞位置的模拟由于开孔率对建筑内外表面的平均风压的影响很小，因此对表1中开洞位置不同的各模型进行数值模拟，并将结果与封闭模型数值模拟结果做对比分析，如表2所示.表2中：净风压系数等于外风压系数与内风压系数之差.从表2可以看出：模型各面的风致内压分布都很均匀，平均风压系数相差很小，所以可以用一个平均内风压系数来表示整个结构的风致内压.0°风向角时，5种开洞位置中不利情况出现在模型1和模型4，迎风纵墙开洞时除迎风纵墙本身外，其余各面的净风压系数相对于封闭结构外表面风压系数均增大两倍以上 .屋檐处开洞时内风压系数相对其他几种工况十分突出，这是由于屋面坡度较小时，来流在屋檐处由于漩涡脱落形成负压极值区，最终导致结构各面承受较大的正压力 .这不会导致围护结构被风吹跑等破坏，但仍应考虑其与恒载共同作用时的不利影响 .此外，其他3种开洞位置模型均降低了除迎风纵墙外各面的风压系数.表2同时表明：开洞对模型各面外风压分布影响较小.从结构内、外压平衡的角度看，表面开一个主洞口时，内外气压在达到平衡后，内部气流几乎没有流动，则内部压力处处相等，且等于洞口处风压.内、外压的这种平衡作用使模型在开孔处犹如产生一道“气墙”，因而开孔对模型周围空气流场的破坏程度不大.此时对于建筑外部而言，相当于没有开孔，故孔口处的风压等于没有开孔时的外部风压，则平均内压也等于没有开孔时的孔口处外压.以上讨论的是开单一主洞口情况下风致内压问题，而实际情况下强风导致的结构围护结构破坏是难以预料的，有可能出现多处破坏的情况 .下面研究0°风向角时迎风纵墙A与背风屋面B（背风纵墙B）同时开洞情况下的风致内压问题，主要考察多洞口情况下外风压变化情况，以及风致内压随洞口面积比（β）变化的规律 .其中：β为迎风纵墙A的开洞面积AW与背风面的开洞面积AL的比.图2为多洞口位置与风向角示意图，其网格划分、边界条件及参数设置均与节1.2相同.基本模型与节1.1相同，纵墙A上洞口尺寸为4m×3.5m；屋面B上洞口尺寸为20m×2.5m时，对应纵墙A上洞口数量分别取1，2，4，8，10个；屋面B上洞口尺寸为10m×2.5m时，对应纵墙A上洞口数量取6，10个，由此共得到7种组合工况.7种组合工况对应的洞口面积比（β）分别为0.28，0.56，1.12，2.24，2.80，3.36和5.60.7种工况多洞口模型结构表面平均风压系数的数值模拟，如表3所示.表3中：C¯P，E为平均外风压系数；C¯P，I为平均内风压系数.由表3可知：不同开洞面积比对结构表面平均外风压系数的影响很小，可以认为在流动稳态阶段结构内部风场对外部风场的影响较小.当开洞面积比β一定时，结构各表面内压系数分布均匀，可以用一个平均值来表示结构各面的平均内风压系数.在迎风纵墙与屋面同时开洞时，7种工况的结构表面内压系数随开洞面积比β变化的模拟结果与理论计算结果的比较，如图3所示. 基本模型仍与节1.1相同，迎风纵墙A和背风纵墙B上洞口尺寸均为4m×3.5m，各墙面洞口数量及其组合见表4，由此共得到6种组合工况，洞口面积比β分别为0.2，0.4，1.0，2.5，4.0，8.0.其网格划分、边界条件及其他参数设置均与节1.2相同.由数值模拟结果可知，迎风纵墙与背风纵墙同时开洞情况下，建筑内部流场受开洞位置的影响较大；内压分布的不均匀性比单一主洞口时显著增强，尤其是背风纵墙和背风屋面的内风压受流场影响较大.为考虑内压随洞口面积比的变化情况，仍以单位面积的风压系数加权平均值来表示内风压系数 .在迎风纵墙与背风纵墙同时开洞时，其平均内压系数随β变化的数值模拟与理论计算结果比较，如图4所示.图5为不同β时各面平均外压系数变化情况.由以上分析结果可得多洞口情况的几点结论：1）0°风向角时，迎风面与背风面同时开洞工况下，风致外压不随洞口面积比β的改变而变化，说明在流动稳态阶段洞口处空气流动达到平衡状态，结构内部风场对外部风场的影响较小；2）平均内风压系数随着洞口面积比的增大而增大，但增大趋势逐渐变缓，当洞口面积比大于3后趋于常值，且数值模拟结果与由文献［4］推导的理论计算公式计算结果趋势完全吻合，但仍存在一定误差.以上所讨论的均是0°风向角下结构表面内压分布情况，下面以节2.1的工况7模型为基础讨论风向角对内压分布的影响.图2为其风向角的定义，顺时针为正，风向角的变化从0°到90°，间隔为15°，共7种工况.由前述可知，当洞口面积比大于3，其平均内压系数趋于常值，本节所讨论模型洞口面积比β为5.6.由于随着风向角的变化，图2结构各表面不再严格符合迎风面或背风面的定义，洞口面积比β是变量，本节定义β是纵墙A与屋面B的洞口面积比，其他边界条件及参数的设定参照节1.2.不同风向角下，结构内表面平均风压系数及其标准差，如图6所示.由图6可以看出：随着风向角的增大，平均内压系数呈减小趋势，同时内压分布的不均匀性显著增强.这是由于在斜风向作用下，结构外表面风压分布十分不均匀，当结构表面有多处洞口时，气流从外风压大的洞口处流入，从外风压相对小一些的洞口流出，结构内部靠近洞口处和转角的地方多处均有漩涡产生，也就导致了内压分布的不均匀. 屋面净风压系数随风向角变化的情况，如图7所示.由图7可以看出：0°风向角下屋面平均净风压系数取最大值，相比封闭结构屋面净压增大约1.6倍.所述模型与文献［15］纵墙和山墙同时开洞模型得到相同的结论.采用数值风洞对单一主洞口及多洞口低矮建筑模型进行稳态流动阶段风致内压分布规律的分析，得到以下3点主要结论.1）结构表面出现单一主洞口情况下，开孔率对内压几乎没有影响，但开洞位置的不同对平均内风压的分布影响显著.2）结构表面有多个洞口情况下，0°风向角时，开洞位置对结构内部风场影响较大，但对外部风场几乎没有影响；不同开洞面积比对结构表面平均外风压的影响很小，而平均内风压随着洞口面积比的增大而增大，但增大趋势逐渐变缓，当洞口面积比大于3时，平均内风压趋于常值.3）在结构纵墙和屋面同时开洞且开洞面积比一定时，结构平均内风压系数随风向角变化显著，且内压分布的不均匀性显著增强，0°风向角下屋面平均净风压系数取得最大值.结论可为强风地区低矮房屋结构设计提供参考，同时建议我国现行国家标准GB 50009－2001《建筑结构荷载规范》［23］在强风多发地区应考虑风致内压问题.开孔结构风致内压对建筑结构作用的研究是结构风工程领域的新课题，文中只就开孔结构风荷载进行了稳态阶段的数值模拟研究，并未涉及脉动风的影响.事实上，仅仅模拟湍流的稳态阶段对于开孔结构风致内压的研究是不够的，脉动风荷载和突然开孔时引起的瞬时脉冲效应的研究、结构风致振动及流固耦合效应的研究是风致内压研究领域的热点和难点，也是需深入开展工作.（责任编辑：黄晓楠英文审校：方德平）【相关文献】［1］SHANMUGASUNDARAM J，ARUNACHALAM S，GOMATHINAYAGAM S，etal.Cyclone damage to buildings and structures：A case study［J］.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，2000，84（3）：369－380.［2］台州市建设规划局.0414号台风“云娜”台州民房倒塌调查报告［R］.台州：台州市建设规划局，2004.［3］赵雅丽，全涌，黄鹏，等.典型双坡屋面风压分布特性风洞试验研究［J］.同济大学学报：自然科学版，2010，38（11）：1588－1592.［4］LIU H.Building code requirements on internal pressure［C］∥Proc 3rd U.S.National Conference of Wind Engineering Research.Florida：International Association for Wind Engineering，1978：1－7.［5］VICKERY B J，BLOXHAM C.Internal pressure dynamics with a dominant opening ［J］.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，1992，41／42／43／44：193－204.［6］STATHOPOULOS T，LUCHIAN H D.Transient wind induced internal pressures［J］.Journal of the Engineering Mechanics Division，1989，115（7）：1501－1514. ［7］HOLMES J D.Mean and fluctuating internal pressures by wind［C］∥Proc 5th International Conference on Wind Engineering.Oxford：Pergamon Press，1997：435－450.［8］WOODS A R，BLACKMORE P A.The effect of dominant openings and porosity on internal pressures［J］.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，1995，57（2／3）：167－177.［9］BESET F，CERMAK J E.Correlation of internal and area－averages external wind pressures on low－rise buildings［J］.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，1997，69／70／71：557－566.［10］SHARMA R N，RICHARDS P J.The influence of Helmholtz resonance on internal pressures in a low－rise building［J］.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，2003，91（6）：807－828.［11］SHARMA R N.Internal and net envelop pressures in a building having quasi－static flexibility and a dominant opening［J］.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，2008，96（6／7）：1074－1083.［12］余世策，楼文娟，孙炳楠，等.背景孔隙对开孔结构风致内压响应的影响［J］.土木工程学报，2006，39（6）：6－11.［13］楼文娟，卢旦，孙炳楠 .风致内压及其对屋盖结构的作用研究现状评述［J］.建筑科学与工程学报，2005，22（1）：76－82.［14］卢旦，楼文娟，唐锦春.开孔结构风致内压研究［J］.浙江大学学报：工学版，2005，39（9）：1388－1392.［15］宋芳芳，欧进萍.低矮建筑风致内压数值模拟与分析［J］.建筑结构学报，2010，31（4）：69－77.［16］LEVITAN M L，MEHTA K C，VANN W P.Field measurements of pressure on the texas tech building［J］.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，1991，38（2／3）：227－234.［17］LEVITAN M L，MEHTA K C.Texas tech field experiments for wind loads partⅠ：Building and pressure measuring system［J］.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，1992，41／42／43／44：1565－1576.［18］LEVITAN M L，MEHTA K C.Texas tech field experiments for wind loads partⅡ：Meteorological instrumentation and terrain parameters［J］.Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，1992，41／42／43／44：1577－1588.［19］黄本才.结构抗风分析原理及应用［M］.上海：同济大学出版社，2001.［20］周绪红，聂少锋，周天华，等.低层双坡屋面建筑三维定常风场的数值模拟［J］.工程力学，2010，27（3）：19－29.［21］殷惠君，张其林，周志勇.标准低矮建筑 TTU 三维定常风场数值模拟研究［J］.工程力学，2007，24（2）：139－145.［22］Architectural Institute of Japan.AIJ recommendations for loads on buildings ［S］.Tokyo：AIJ，1996.［23］中华人民共和国建设部.GB 50009－2001建筑结构荷载规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2002.。

基于超越阈值模型的低矮房屋实测风压极值估计方法

基于超越阈值模型的低矮房屋实测风压极值估计方法黄鹏;蓝鑫玥;钟奇【摘要】台风几乎每年都造成我国低矮房屋的巨大破坏和人员伤亡,了解屋面风压极值,尤其是屋面的角部、边缘及屋脊位置的风压极值分布具有重要意义.采用极值理论下的超越阈值模型来合理估计低矮房屋在台风影响下屋面实测风压极值.推导了描述经验平均超额分布与阈值关系的理论公式,同时以广义Pareto分布作为风压极值的拟合分布.依托同济大学浦东风荷载实测基地,以低矮房屋在2016年台风”马勒卡”作用下屋面风压实测数据为样本,比较不同阈值对估计结果的影响.以标准时距下多次观察极值的平均值作为标准极值,分析了该方法和常用方法的极值估计结果与标准极值之间的误差,其结果表明,该方法的误差在5％以内,尤其对屋面极值风压较大的区域估计结果较为理想.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2019(038)002【总页数】8页(P33-40)【关键词】低矮房屋;实测风压;极值估计;超越阈值模型;Pareto分布【作者】黄鹏;蓝鑫玥;钟奇【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU312.1;TU317.2大量的风洞试验和现场实测数据表明[1-5]，低矮房屋处在大气边界层中湍流度较高的底部区域。

屋面边、角、脊等位置受结构本身体型所引起特征湍流的影响，往往会产生幅值很大的风压“脉冲”。

脉动风荷载产生的极值风压是低矮房屋破坏的重要原因，合理估计脉动风荷载产生的极值风压是计算低矮房屋风荷载的关键，是有效减少低矮房屋风致损坏及毁坏的重要途径。

为此，研究人员基于零值穿越理论与经典极值理论提出了一系列的极值估计方法。

以Davenport[6]为代表的研究人员假定零均值的脉动风压服从标准高斯分布，根据零值穿越理论提出适用于高斯分布的脉动风压极值估计方法(下文称为Davenport法)。

屋面细部构造对低矮房屋屋面风荷载特性的影响

屋面细部构造对低矮房屋屋面风荷载特性的影响周戟;熊峰;宋明轩;朱亚洲【摘要】基于fluent 6.3软件对房屋外形尺寸为6m×4.5m×4.34 m的低矮房屋进行了不同风向角下的数值模拟,通过与风洞试验对比发现模拟方法能够较好地模拟强风作用下低矮房屋屋面的风压分布.在此基础上,改变屋面的出山和挑檐形式,进行不同风向角下的数值模拟,研究细部构造对低矮房屋屋面风压的影响.研究结果表明:在斜向风的作用下,马头型出山和透风型出山均能够减小房屋屋面的风压,但透风型出山的效果更好.檐沟、弯起挑檐和平挑檐均会使得屋面的平均风压增大,对于屋面抗风不利,最有利的挑檐抗风形式还是普通挑檐形式.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2019(035)001【总页数】8页(P166-173)【关键词】低矮房屋;数值模拟;出山;挑檐【作者】周戟;熊峰;宋明轩;朱亚洲【作者单位】河北工业大学土木与交通学院,天津300401;河北工业大学土木与交通学院,天津300401;河北工业大学土木与交通学院,天津300401;河北工业大学土木与交通学院,天津300401【正文语种】中文0 引言低矮双坡屋面房屋是我国沿海农村地区最常见的房屋形式[1],在台风经常登陆的东南沿海地区,这也是最易被破坏的房屋形式。

每年因房屋的破坏造成了大量的人力物力损失,因此对于低矮双坡屋面房屋在强风作用下风荷载的特性进行研究有着非常重大的意义。

在实际的风灾破坏中发现,房屋屋面破坏是最常见的破坏形式。

所以大部分的研究都是针对屋面风压分布进行的,影响屋面风压的因素有很多,国内外学者也对屋面风压的分布进行了大量的研究。

如Umatsu和Isyumov[2]研究了不同坡度的低矮双坡屋面在不同的风向角下对于屋面风压的影响;戴益民等[3]通过风洞试验对低矮房屋屋面局部平均风压分布进行了研究,得出了屋面平均风压受来流风和屋面坡度影响最为显著的结论;顾明等[4]通过数值模拟的方法研究了不同外形参数对于屋面风压的影响,验证了不同外形参数对于屋面风压的影响程度不同,屋面坡角的影响是整体性的。

风荷载的特性与建筑物的关系及计算

风荷载的特性与建筑物的关系及计算设计主导风向风的方向也是复杂多变的，随机性的。

在风荷载的测算与表达过程中，通常以风玫瑰图表示风向的分布规律——表示某一地区的全年冬季、夏季的风向的分布状况。

图中虚线表示该地区冬季风向的分布规律，可以看出，西北风为主导风向；实线表示该地区夏季风向的分布规律，可以看出，东南风为主导风向。

在设计中，以标准风荷载——基本风压与风玫瑰图的主导风向为该地区的设计标准。

基本风压基本风压是指某一地区，风力在迎风表面产生作用的标准值，是某一地区风荷载的基本参数。

我国规范对某一地区的基本风压按以下标准确定：选择平坦空旷的，能反映本地区较大范围内的气象特点，并避免局部地形和环境影响的地面区域，在距地面10米高处，年最大风速发生时10分钟内的风速平均值所形成的，并考虑该风速的历史重现期（30年为标准期限）而确定的迎风面风力作用。

分别以30年和50年为风力重现期，所测得的风力统计结果，其保证率（可靠度）为96.7%和98%。

基本风压表示的是一个地区风力的基本状态，是在诸多限制条件下测算出来的，在实际工程中，建筑物的具体位置的具体风压，需要经过相应的调整才能得到。

形体与风的作用通常情况下，物体的迎风面受到风产生的压力作用，这种压力作用会随着风的级别（风的速度）的不同而不同，但对于复杂的建筑形体，对于建筑物的其他表面，风不仅仅产生类似迎风面的压力。

同时由于风向的变化，建筑物各个表面所受到的作用的差异度也极为巨大。

建筑形体与风的作用建筑物所采用的平面与剖面形体，与其各个外表面所受风的作用有密切关系：迎风面风力为压力，所受风作用强烈；侧风面随着与风的夹角的变化，风力逐渐有压力转变为吸力；背风面表现为吸力。

矩形、圆形、三角形等不同的平面形状的建筑物，各个侧面所受的风力作用差异很大。

一般来说，圆形、六边形、Y型、十字形、三角形平面所受风力作用小于矩形，矩形平面建筑物做切角处理后，风力作用会降低。

建筑物表面的粗糙程度也影响着所受风力作用的大小，表面粗糙会也加大风力的作用。