下游干扰体对上游高层建筑风力的影响

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高层建筑风载影响

高层建筑风载影响在现代化的城市中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起，它们不仅是城市繁荣的象征，也为人们提供了更多的居住和工作空间。

然而，随着建筑高度的不断增加，风载对高层建筑的影响也日益显著。

风载，这个看似无形的力量，却在高层建筑的设计、施工和使用中扮演着至关重要的角色。

风载，简单来说，就是风对建筑物施加的压力和吸力。

当风吹过建筑物时，由于建筑物的阻挡，风的流动会发生改变，从而在建筑物表面产生不同的压力分布。

对于高层建筑而言，由于其高度较高，暴露在风中的面积较大，因此所受到的风载也更为复杂和强大。

高层建筑风载的影响主要体现在以下几个方面。

首先是结构安全。

风载会对高层建筑的结构产生巨大的作用力，如果结构设计不合理，就可能导致建筑物的变形、开裂甚至倒塌。

为了抵抗风载，高层建筑的结构通常需要具备足够的强度和刚度。

例如，在设计时会采用高强度的钢材和混凝土，增加柱子和梁的尺寸，设置加强层等。

此外，还需要考虑风振的影响。

风振是指风的脉动作用引起建筑物的振动，如果振动频率与建筑物的固有频率接近，就会产生共振现象，大大增加结构的受力，严重威胁建筑物的安全。

其次是舒适度问题。

即使高层建筑在风载作用下结构是安全的，但过大的风致振动可能会影响居住者和使用者的舒适度。

人们在建筑物内可能会感觉到晃动、头晕、恶心等不适症状，这会降低建筑物的使用品质。

为了提高舒适度，在设计时需要对风致振动进行评估，并采取相应的减振措施，如安装调谐质量阻尼器等。

再者是建筑物的外观和功能。

强风可能会对高层建筑的外墙、窗户、屋顶等部位造成损坏，影响建筑物的外观美观和防水性能。

同时，风还可能影响建筑物内部的通风和空调系统的运行效果，增加能耗。

为了准确评估高层建筑的风载，工程师们通常会采用风洞试验和数值模拟等方法。

风洞试验是将建筑物的缩尺模型放置在风洞中，通过测量模型表面的风压来推算实际建筑物所受到的风载。

数值模拟则是利用计算机软件对风与建筑物的相互作用进行模拟计算。

高层建筑风力与结构

高层建筑风力与结构风是一种常见的自然力量，对高层建筑的结构和安全性起着重要的影响。

在高层建筑的设计和建造过程中，风力的考虑必不可少。

本文将讨论高层建筑风力与结构之间的关系，并探讨常用的风力工程措施。

一、风对高层建筑的影响1. 风的基本概念和特性风是空气在不同气压情况下形成的气流，是由气压梯度力和科氏力共同作用引起的。

风具有方向和速度两个重要的属性，通常用风向和风速来描述。

2. 高层建筑受风力的影响高层建筑由于其较大的高度和突出的外形，面临着较大的风力冲击。

风力对高层建筑的主要影响包括：- 风压力：风对建筑物表面造成的压力，主要影响建筑物的外墙和立面结构。

- 风振动：高层建筑受到侧向风力的作用，容易发生振动现象，影响建筑物的稳定性和舒适性。

- 风扬力：针对高层建筑，风压力引起的向上力可能会对结构产生负面影响，需要适当控制。

二、高层建筑防风措施为了保证高层建筑的结构安全和稳定，需要采取一系列的防风措施。

以下是常见的防风措施：1. 结构设计优化在设计高层建筑结构时，需要充分考虑到风力的影响。

可以通过合理的剖面设计和结构布局来减小风力对建筑物的影响。

例如，采用流线型的外形和适当的空气动力学设计可以减小风的阻力和压力。

2. 风洞实验风洞实验是评估建筑物受风性能的重要手段。

通过在缩比风洞中模拟真实的风场条件，可以获得建筑物在不同风速和风向下的风压力和振动响应数据。

这些数据可以用来优化建筑物的结构设计，确保其在风力作用下的安全性。

3. 风阻力减小措施为了降低风阻力对建筑物的影响，可以采取以下措施：- 对建筑物表面进行光滑处理，减小表面粗糙度，降低风阻力；- 在建筑物上方设置护罩或封闭结构，减小风对建筑物的冲击；- 通过设置风洞附属结构，如风柱、风墙等来分散风力的作用；- 通过适当的分流设计来减缓向上的风扬力。

4. 结构抗风设计和控制高层建筑的结构需要具有良好的抗风能力。

对于高层建筑，结构设计和控制需要考虑以下因素：- 选择适当的材料和结构形式，提高结构的刚度和稳定性；- 采用防风索、抗风墙等措施来增加结构的抗风能力；- 通过控制结构的质量和刚度来减小结构的风振响应；- 在结构设计中考虑断面尺寸和构件连接的合理性，以提高结构的整体稳定性。

高层建筑的风力影响与设计

高层建筑的风力影响与设计高层建筑的风力影响是在建筑工程设计中需要重点考虑的一个因素。

随着城市的发展和人们对于建筑物高度的需求，越来越多的高楼大厦被兴建起来。

然而，高层建筑所处的高空环境中风速较大，对建筑物的结构和稳定性产生着巨大的挑战。

本文将探讨高层建筑中风力的影响，并介绍与此相关的设计原则和方法。

一、风的基本概念风是大气环流中的一种运动状态，由气压差引起。

风的速度和方向是建筑物所受的风力影响的主要因素，通常用风速和风向两个参数来描述。

风速是指单位时间内空气流动的速度，常用米每秒（m/s）或千米每小时（km/h）来表示。

风向则表示风吹的方向，常用罗盘方位或与地理方位的夹角来表示。

二、高层建筑的风力影响1. 风压力的作用当高楼建筑面临风力作用时，风会给建筑物表面施加压力，这被称为风压力。

风压力会导致高楼产生倾斜、振动等问题，甚至对建筑物的结构安全构成威胁。

2. 风效应的外部表现风力对高层建筑的作用导致了一些外部的风效应，包括风载荷、湍流、涡流等。

其中，风载荷是指风对建筑物表面单位面积所产生的力的大小，它会导致建筑物产生弯曲变形和振动。

湍流和涡流则会在空气流动中形成旋涡，影响建筑物表面的风压分布。

三、高层建筑的风力设计原则1. 结构强度与稳定性设计高层建筑时，必须考虑到其所处环境中的风力影响，以保证建筑物的整体结构强度和稳定性。

建筑师和工程师需要运用力学原理和结构设计的知识，确定合理的结构形式和材料，以抵御风压力和风载荷的作用。

2. 风洞试验和数值模拟风洞试验和数值模拟是目前常用的研究高层建筑风力影响的方法。

通过在实验室中模拟真实的风场和建筑物，可以得出建筑物在不同风速和风向下的响应和变形情况。

这些试验数据可以为设计师提供参考，帮助他们更好地了解和预测高层建筑在风力作用下的行为。

3. 结构抗风设计措施在高层建筑的设计中，采取一系列的抗风设计措施是非常重要的。

例如，在建筑的外墙表面设置适当的减压孔，以减少风压力的作用；利用风洞试验结果优化建筑物的外形，并设计出合理的防风措施，如风向导流板、喷射风波等。

高层建筑风载影响

高层建筑风环境及其影响研究江清源概述随着厦门经济特区的发展，一座座标志性的高层建筑拔地而起，人们自然关心风这个自然因素对这些高层建筑有什么影响？反过来这些高层建筑周围又会形成一个什么样的风环境？它对城市规划建筑设计、施工和人们的生活有什么影响？近年来风工程研究工作者都在对高层建筑的风环境进行研究。

所谓“高层建筑”，联合国教科文组织所属的世界高层建筑委员会在1972年召开的年会上曾建议将高层建筑分为四类：即9～16层最高50米者为第一类；17～25层最高75米者为第二类；26～40层最高100米者为第三类；40层以上高于100米者为第四类高层建筑（超高层建筑）。

我国在上世纪80年代以前，10层以上就称为高层建筑。

但目前的标准已定为：20层左右为中高层建筑；30层，高100米左右为高层建筑；50层，高200米以上为超高层建筑。

国外高层建筑及其群体所造成负面影响——不良风环境问题，甚至风灾，事故频发，不得不引起我们的关注和重视。

国内近几年来建筑物的玻璃幕墙、屋顶搭盖物被大风吹毁的事例也不少。

如上世纪末宁夏回族自治区某宾馆在偶发阵风作用下，一片幕墙玻璃飞落，当场把在宾馆门口迎宾的新娘子砸死。

还有浙江大学逸夫楼在一夜大风劲吹下，所有的幕墙玻璃几乎都被吹毁。

至于台风季节建筑物、结构物、幕墙玻璃及覆盖物等被风吹毁的事例，在沿海城市更是屡见不鲜的事实。

如9914#台风登陆厦门吹倒了厦门会展中心施工塔吊，厦门太古飞机工程公司机库钢板屋面被风掀翻，也是人所共知。

除上述建筑物及其群体在大风中其覆面材料或构件被毁坏的事例外，由于建筑物的体型及其群体布局不当而给行人及地面交通、生活环境等带来的不良风环境影响的事例也更多。

在大风季节时，高层建筑及其群体的布局，可能造成对自身及其周围不良风环境，甚至风灾的课题，已责无旁贷地展现在今日城市规划、建筑设计部门、施工单位的面前。

如同城市中大气污染、噪声污染、光污染、采光权纠纷等环境问题一样，能否在高层建筑的规划与布局伊始，事先就周密地考虑到优化风环境，防范不测风灾，而进行认真的论证和试验，这已成为评估城市建设规划优劣的一个重要衡量指标。

高层建筑中的风力与风洞效应研究

高层建筑中的风力与风洞效应研究随着城市的快速发展，高层建筑的数量也在不断增加。

然而，高层建筑的设计与建造面临许多挑战，其中之一就是风力与风洞效应。

风力与风洞效应对高层建筑的结构安全与稳定性有着重要影响，因此对风力以及风洞效应的研究显得至关重要。

一、风力对高层建筑的影响1.1 风的作用原理风是由空气的流动引起的，当空气流速增加时，对物体产生的压力也会增加。

因此，高楼大厦越高，沿建筑物表面受到的风力越强。

1.2 风对高层建筑的负面影响当风吹过高层建筑时，会在建筑物表面形成气流，造成压力分布的不均匀。

这可能导致建筑物产生摇摆现象，给住户和建筑物带来危险。

1.3 高层建筑的抗风能力高层建筑的设计与结构需要考虑到风的影响，确保建筑物能够承受风力。

常见的做法是增加建筑物的重量或采用斜面结构来减小风对建筑物的作用力，提高建筑物的抗风能力。

二、风洞效应及其研究2.1 什么是风洞效应风洞效应是指当风吹过建筑物或其他物体时，在物体的背后会形成一个低压区域，而在物体前方则形成一个高压区域。

这种气流的效应会对建筑物产生额外的风力影响，并可能导致建筑物的结构受损。

2.2 风洞实验的重要性为了研究风洞效应对高层建筑的影响，研究者通常使用风洞来模拟真实的风场环境。

通过在风洞中进行实验观测，可以获得建筑物在不同风速下的承载情况，并进一步完善和优化建筑物的设计。

2.3 高层建筑风洞实验的方法在高层建筑设计的早期阶段，通常会使用缩比模型进行风洞实验。

这些模型通常是由小比例的建筑模型制成，然后放置在风洞中使用风机模拟风场。

通过观测模型的振动以及受力情况，可以评估建筑物在真实风速下的抗风能力。

三、风力与风洞研究的现状与发展趋势3.1 风洞技术的进步随着科学技术的不断发展，风洞技术也取得了显著的进步。

现代的风洞能够更准确地模拟真实的风场环境，提供更精确的数据支持高层建筑的设计与构造。

3.2 数值模拟在风力与风洞研究中的应用除了传统的风洞实验，数值模拟方法也被广泛应用于风力与风洞效应的研究中。

高层建筑中的风力与抗风设计原则

高层建筑中的风力与抗风设计原则随着城市化进程的加快，越来越多的高层建筑耸立于城市之中，成为城市的地标。

然而，高层建筑所面临的风力问题也变得愈发突出。

在设计和建造高层建筑的过程中，考虑风力的作用和抗风设计原则至关重要。

本文将探讨高层建筑中的风力与抗风设计原则。

一、风力对高层建筑的影响风力是指风对建筑物所产生的运动力。

由于高层建筑所处的位置和高度，会受到强风的影响。

风力对高层建筑的影响主要包括以下几个方面：1. 建筑物的稳定性：风力可以对高层建筑施加侧向力和扭转力，可能导致建筑物倾斜、倒塌或甚至破坏。

2. 建筑物的振动：高层建筑在受到风力作用时会出现振动现象，如果振幅过大，会影响到建筑物的使用安全。

3. 建筑物的舒适性：高层建筑中的风力会对居民和使用者的舒适性造成影响，如风压变化、风吹噪声等。

二、抗风设计原则为了确保高层建筑在强风环境下的安全运行，需要采取一系列的抗风设计原则：1. 高层建筑结构设计合理：设计时应考虑建筑物的受风面积、结构材料的强度和刚度等因素，以保证建筑物的整体稳定性。

2. 强化建筑物的支撑系统：高层建筑需要具备稳固的支撑系统，如混凝土核心筒、钢结构框架等。

这些支撑系统可以有效抵抗侧向风力和扭转力的作用，确保建筑物的整体稳定。

3. 使用减风技术：减风技术包括风洞试验、风洞模型、开窗调节等，这些技术可以通过改变建筑物的形状、增加建筑物表面的粗糙度等手段来减少风力对建筑物的影响。

4. 加强建筑物的外墙设计：外墙是高层建筑与外部环境之间的界面，需要具备良好的抗风性能。

合理的外墙设计可以降低风力对建筑物表面的压力，同时减少风噪声和风压变化对居民的影响。

5. 定期检测和维护：高层建筑在使用过程中，应定期进行抗风性能的检测和维护工作，及时发现和解决可能存在的问题，确保建筑物的长期稳定性和安全性。

三、国内外抗风设计案例1. 上海中心大厦：作为上海的地标性建筑，上海中心大厦采用了多项抗风设计措施，如空气动力学效应分析、超高层风振控制技术等，确保了建筑物在强风环境下的稳定运行。

风场和周边干扰对高层建筑峰值风压的影响

风场和周边干扰对高层建筑峰值风压的影响李正农;康建彬【摘要】通过风洞测压实验,研究了风场类型及周边干扰对高层建筑峰值风压的影响.研究结果表明:风场类型对高层建筑峰值风压有着较大影响,当高层建筑周边环境不变(有或者无周边干扰)时,绝大多数情况下,不同场地类别的峰值风压系数由大到小依次是B类,C类,D类.周边干扰对高层建筑峰值风压的影响不仅与周边建筑的相对位置有关,还与高层建筑当时所处的风场类型有关,如当南立面为迎风面时,干扰建筑E,F位于南立面斜前方,表现为遮挡效应,绝大多数测点的峰值风压系数均减小,B 类场地时其最大减小幅度可达43％,C类场地时可达37％,D类场地时可达46％.【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(041)004【总页数】9页(P78-86)【关键词】高层建筑;峰值风压;风洞试验;风场类型;干扰【作者】李正农;康建彬【作者单位】湖南大学建筑安全与节能教育部重点试验室,湖南长沙410082;湖南大学建筑安全与节能教育部重点试验室,湖南长沙410082【正文语种】中文【中图分类】TU973近年来，干扰问题成为建筑风工程研究的热点[1－4].韩宁，谢壮宁等[5－8]对2个高层建筑物的干扰效应进行了研究，结果表明：受扰建筑所受的干扰与施扰建筑的相对位置以及形状有关，当施扰建筑与受扰建筑串列或斜列布置时，施扰建筑对受扰建筑的迎风面和侧风面的局部位置表现为遮挡效应.李寿英，谢壮宁等[9－10]对群体建筑物的干扰效应进行了研究，结果表明：2个施扰建筑对受扰建筑的协同干扰作用大于单个施扰建筑的干扰作用，当施扰建筑位于受扰建筑左、右或下游时，受扰建筑背风面的风压将显著增大.目前，已有文献大多是针对某一特定风场情况下周边建筑物的干扰效应进行研究，但对高层建筑（有或者无周边建筑物干扰）在风场类型变化时峰值风压变化规律以及不同风场情况下周边建筑物的干扰效应的研究相对较少.本文通过对某一高层建筑缩尺模型的风洞实验结果进行了分析，研究了高层建筑（有或者无周边建筑物干扰）在风场类型变化时的峰值风压变化规律以及B，C，D 3类风场情况下周边建筑物对高层建筑的干扰效应.1 实验概况及数据处理实验在湖南大学建筑安全与节能教育部重点试验室的HD－3大气边界层风洞中进行.1.1 实验概况某高层建筑原型截面尺寸为长69m，宽39m，高235m，模型采用1∶300的比例尺，缩尺后其建筑模型的截面尺寸为长230mm，宽130mm，高783mm.沿模型竖向20个不同高度布置20层测点，A～Q层为建筑外墙层，每层布置28个测点，R层、S层、T层为幕墙层，内外双面布点，R层内外各布置23个测点，S层、T层内外各布置16个测点，共586个测点，其中A，I，Q层测点所处高度就建筑原型而言分别为9.3，104.2，204.8m，就模型而言分别为31，347，682mm.模型图及测点布置如图1所示.由图1可以看出，高层建筑的标准层（高度大于30m）与非标准层平面并不是完全对称.图2给出了标准层和非标准层平面图.依据《建筑结构荷载规范》[11]，在HD－3大气边界层风洞中采用格栅、尖劈、挡板和粗糙元等装置模拟了B，C，D 3类风场，各类风场的风剖面及湍流度如图3所示.图4给出了3类风场的风剖面及湍流度.需要说明的是图4和图3的主要区别在于：图3是对模拟风场的客观描述，图4侧重于比较各类风场的风剖面和湍流度，由于不同风场梯度风高度处风速相同，为便于对比，图4（a）中将各类风场梯度风高度处风速均取为1.每类风场均测量24个风向角条件下高层建筑模型的风压分布，风向角间隔为15°.以原有建筑总图分布的北向来风定义为0°风向角，测压信号采样频率为312.5Hz，每个测点采集10 000个数据.风向角示意图如图5所示，其中建筑物GCJZ即为本文研究对象.由于建筑物GCJZ西立面干扰建筑较多、干扰较强并且复杂，北立面干扰建筑较矮、干扰较小，东立面无干扰建筑，这些立面均不利于进行干扰分析.而南立面干扰建筑物的高度和数量适中，比较有利于研究周边状况对于建筑物的干扰，故本文选取建筑物GCJZ南立面来进行分析，幕墙层（R至T层）不予考虑.图1 风洞实验模型及测点布置图Fig.1 The wind tunnel tests model and measuring point arrangement图2 标准层和非标准层平面图Fig.2 Standard and non－standard floor plan layer图3 B，C，D 3类风场风剖面及湍流度Fig.3 The wind profile and turbulence intensity of terrain categories B，C and D图4 各类风场风剖面与湍流度比较Fig.4 Comparison of wind profile and turbulence intensity of terrain categories B and C，D图5 风向角示意图Fig.5 Wind direction illustrations为简化表述，若无特别说明，下文中所出现高层建筑皆代表建筑物GCJZ（即本文所研究对象），南立面均代表建筑物GCJZ的南立面，测点均代表建筑物GCJZ南立面的测点，B（C，D）类风场的峰值风压系数代表B（C，D）类风场情况下南立面测点的峰值风压系数.1.2 数据处理根据建筑物表面基本风压特征，第i号测点峰值风压系数可按照以下公式计算：式中：vT，j为j类风场所对应的梯度风高度处的平均风速；j（B，C，D）表示风场类型；Zr为参考点高度；vr，j为j类风场下参考高度处的平均风速，本次风洞实验参考高度统一为0.8m，对应实际高度为240m；HG，j和αj分别为j类风场所对应的梯度风高度和平均风剖面幂函数指数.因为各类风场下基于梯度风高度的参考风压是一致的，为便于对比，本文所求风压系数皆以对应风场下梯度风高度的风压为参考风压.式中：i为测点编号；和分别为j类风场下i号测点风压时域信号平均值与静压时域信号平均值；0.5ρvT，j 为j类风场所对应的梯度风高度处的参考风压；σprms，i，j为j类风场i号测点的脉动风压；和CPrms，i，j分别为j类风场下i号测点的平均风压系数和脉动风压系数.式中：为j 类风场下i号测点的峰值风压系数；k为峰值因子.本文主要讨论风场类别和周边干扰对峰值风压的影响，根据相关文献[12]，为简化计算，干扰因子统一取为3.5.2 峰值风压特性为更好地研究风场类型和周边干扰对高层建筑峰值风压的影响，本文选取了高层建筑除幕墙层外的底层测点A层，中间层测点I层和顶层测点Q层测点以及南立面对称轴测点（即4号测点）的峰值风压系数进行分析.2.1 无周边建筑物干扰时不同风场情况下南立面峰值风压对比分析图6为无周边建筑物干扰时南立面A，I和Q层测点的峰值风压系数，图7为无周边建筑干扰时南立面A～Q层4号测点的峰值风压系数.从图6和图7可以看出，当高层建筑物无周边建筑物干扰，风场类型变化时，该建筑物南立面的峰值风压系数的变化规律如下：在0°风向角作用下，南立面处于背风面，峰值风压系数为负；就风场类型而言，B 类风场的峰值风压系数绝对值大于C类风场，最大可为C类风场条件下的122%，C类风场的峰值风压系数绝对值大于D类风场，最大可为D类风场条件下的109%；就测点所处高度而言，峰值风压系数绝对值表现为中间略小于两端；就同一水平位置而言，同层测点峰值风压系数变化不大.图6 无周边建筑干扰时南立面A，I和Q层测点峰值风压系数分布Fig.6 No peripheral interference the peak wind pressure coefficient distribution chart of each measuring point of A I and Q layer on the south facade图7 无周边建筑物干扰时南立面A～Q层4号测点峰值风压系数分布Fig.7 No peripheral interference No.4measuring point peak wind pressure coefficient distribution chart of A～Q layer on the south facade在90°风向角作用下，南立面处于侧风面，峰值风压系数为负.就风场类型而言，B 类风场的峰值风压系数绝对值大于C类风场，最大可为C类风场条件下的129%，C类风场的峰值风压系数绝对值大于D类风场，最大可为D类风场条件下的141%，且随着高度的升高，两类风场之间峰值风压系数的差值逐渐减小.就测点所处高度而言，峰值风压系数绝对值表现为中间大两端小.就同一水平位置而言，A层和Q层测点的峰值风压系数绝对值随着气流流动的方向逐渐减小，I层测点峰值风压系数表现为中间大于两边.在180°风向角作用下，南立面处于迎风面，但是由于高层建筑部分边缘测点受漩涡脱落的影响，峰值风压系数有正有负.就风场类型而言，160m高度（高层建筑高度的2／3）以下，B类风场的峰值风压系数大于C，D两类风场，最大可为C，D两类风场条件下的127%，C，D两类风场的峰值风压系数较为接近，相差在8%以内，160m高度以上，D类风场的峰值风压系数大于B类风场，最大可为B类风场条件下的112%，B类风场的峰值风压系数大于C类风场，最大可为C类风场条件下的106%.就测点所处高度而言，随着测点所在高度的升高，测点的峰值风压系数先增大后减小，增大幅度最大的为D类风场，达到了73%，增大幅度最小为B类风场，为26%，由于峰值风压的大小主要受平均风压和脉动风压的影响，因此各类风场的风剖面及湍流度沿高度的变化（如图3所示）是造成此现象的主要原因.就同一水平位置而言，同层测点的峰值风压系数表现为中间大于两边.在270°风向角作用下，南立面处于侧风面，峰值风压系数为负，其分布规律与90°（侧风面）风向角作用下存在差别，产生这种现象的原因是由于高层建筑标准层平面具有不对称性，高层建筑东立面外型上存在明显突变，而西立面不存在明显突变.当风向角为90°时（侧风面），风从东立面吹来，当风向角为270°时（侧风面），风从西立面吹来，迎风面的宽度并不相同（具体参见图1，图2和图5），气流绕侧风面的流动规律也不一致.从而导致90°和270°风向角作用时，其测点的峰值风压系数分布规律并不一致.就风场类型而言，B类风场的峰值风压系数大于C，D两类风场，最大可为C，D两类风场条件下的153%，90m高度（高层建筑高度的3／8）以下，C类风场的峰值风压系数大于D类风场，最大可为D类风场条件下的121%，90m高度以上，D类风场的峰值风压系数大于C类风场，最大可为C类风场条件下的106%.就测点所处高度而言，表现为中间大于两端.就同一水平位置而言，A层和Q层测点的峰值风压系数绝对值随着气流流动的方向逐渐减小，I层测点的峰值风压系数表现为中间大于两边.2.2 有周边建筑干扰时不同风场情况下南立面峰值风压对比分析图8为有周边建筑物干扰时南立面A，I和Q层测点的峰值风压系数，图9为有周边建筑物干扰时南立面4号测点的峰值风压系数.周边干扰建筑具体布置情况如图1和图5所示.图8 有周边建筑干扰时南立面A，I和Q层测点峰值风压系数分布Fig.8 With peripheral interference the peak wind pressure coefficient distribution chart of each measuring point of A I and Q layer on the south facade图9 有周边建筑干扰时南立面A～Q层4号测点峰值风压系数分布Fig.9 With peripheral interference No.4measuring point peak wind pressure coefficient distribution chart of A～Q layer on the south facade从图8和图9可以看出，当高层建筑有周边建筑物干扰，风场类型变化时，该建筑物南立面的峰值风压系数的变化规律如下：在0°风向角作用下，就风场类型而言，B类风场的峰值风压系数绝对值大于C类风场，最大可为C类风场条件下的117%，C类风场的峰值风压系数绝对值大于D 类风场，最大可为D类风场条件下的119%.就测点所处高度而言，峰值风压系数绝对值表现为中间大两端小.就同一水平位置而言，由于受到周边建筑的干扰，A 层测点峰值风压系数绝对值表现为中间大于两边，I层和R层测点峰值风压系数沿水平位置变化不大，产生这种现象的原因是由于0°风向角时，周边建筑对南立面的干扰较复杂，随着测点高度的升高，干扰有所减小.在90°风向角作用下，就风场类型而言，B类风场的峰值风压系数绝对值大于C类风场，最大可为C类风场条件下的148%，C类风场的峰值风压系数绝对值大于D 类风场，最大可为D类风场条件下的130%.就测点所处高度而言，随着测点高度的升高，测点的峰值风压系数绝对值表现为中间大于两端.就同一水平位置而言，规律与无周边情况类似.在180°风向角作用下，就风场类型而言，B类风场的峰值风压系数绝对值略大于C类风场，最大可为C类风场条件下的113%，C类风场的峰值风压系数绝对值略大于D类风场，最大可为D类风场条件下的112%.就测点所处高度而言，随着测点高度的升高，峰值风压系数先增大后减小，增大幅度最大的仍为D类风场，达到了129%，增大幅度最小的仍为B类风场，为99%.就同一水平位置而言，测点的峰值风压系数绝对值表现为中间大于两边.在270°风向角作用下，就风场类型而言，135m高度（施扰建筑E高度的2／3）以下，B类风场的峰值风压系数绝对值大于C，D两类风场，最大可为C，D两类风场条件下的139%，C，D两类风场的峰值风压系数较为接近，相差幅度在2%以内；135～175m高度（施扰建筑E的高度）处，C类风场的峰值风压系数绝对值大于B类，最大可为B类风场条件下的124%，B类风场的峰值风压系数绝对值大于D类，最大可为D类风场条件下的117%；175m高度以上，B类风场的峰值风压系数绝对值大于C类风场，最大可为C类风场条件下的108%，C类风场的峰值风压系数绝对值大于D类风场，最大可为D类风场条件下的123%.就测点所处高度而言，135m高度以下，测点的峰值风压系数大小沿高度变化不大；135m高度以上，测点的峰值风压系数绝对值先增大后减小.2.3 有、无周边建筑物干扰时不同风场情况下南立面峰值风压对比分析上文已详细讨论高层建筑有或者无周边建筑干扰时，不同风场情况下高层建筑峰值风压的变化规律，故本部分不重复讨论.本部分着重研究同类风场情况下，高层建筑在有周边建筑物干扰时，其峰值风压系数相对于无周边建筑干扰时的变化.图10给出了B，C和D 3类风场下高层建筑有、无周边建筑干扰时南立面A，I，Q层测点峰值风压系数分布，图11给出了B，C，D 3类风场下高层建筑有、无周边建筑干扰时南立面A～Q层4号测点峰值风压系数分布.从图10和图11可以看出，当有周边建筑物干扰时，各个风向角下测点的峰值风压系数已经发生改变，具体表现为：图10 有、无周边建筑干扰时南立面A，I和Q层测点峰值风压系数分布Fig.10With and without peripheral interference The peak wind pressure coefficient distribution chart of each measuring point of A I and Q layer on the south facade图11 有、无周边建筑干扰时南立面A～Q层4号测点峰值风压系数分布Fig.11 With and without peripheral interference No.4measuring point peak wind pressure coefficient distribution chart of A～Q layer on the south facade在0°风向角作用时，南立面处于背风面.同类风场情况下，当有周边建筑物干扰时，测点的峰值风压系数变化趋势以及大小发生改变.就测点所处高度而言，发生改变最大处约在G4测点所处位置（约为建筑物高度的1／3），在此高度处，测点的峰值风压系数绝对值均增大，增大幅度最大的为C类风场，达到了74%，增大幅度最小的为D类风场，为36%.就同一层测点而言，随着测点所处位置的不同，其峰值风压系数大小改变亦不相同，A1～A4号测点的峰值风压系数绝对值增大，A5～A7号测点的峰值风压系数绝对值却减小，I层测点峰值风压系数绝对值也有所增大，Q层测点峰值风压系数变化不大，相差在10%以内.产生这种现象的原因可能是由于A1～A4号测点所靠近的高层建筑西侧干扰建筑分布复杂，A5～A7号测点所靠近的高层建筑东侧无干扰建筑，A层和I层测点所处高度位于周边干扰建筑高度范围内，导致其所受干扰较大，Q层测点所在高度处于周边干扰建筑高度范围外，所受干扰较小.在90°风向角作用时，南立面处于侧风面，同类风场情况下，当有周边建筑物干扰时，测点的峰值风压系数变化趋势与无周边建筑干扰时基本一致，但其峰值风压系数大小却发生改变.随着风场类型、测点所处高度以及位置的不同，测点的峰值风压系数变化并不一致，有增大，有减小的，也有保持基本不变的.例如图中A7测点，B类风场有周边干扰情况下，其峰值风压系数相对于无周边建筑干扰来说增大了29%，而D类风场有周边建筑干扰情况下，其峰值风压系数相对无周边建筑干扰来说却基本不变.产生这种现象的原因可能是由于来流、干扰建筑F靠近南立面的棱边产生的分离流、干扰建筑F上部产生的分离流、高层建筑自身产生分离流掺混到一起，而不同风场产生的分离流的运动并不一致，不同高度不同位置处气流掺混的程度也不一致.在180°风向角作用时，南立面处于迎风面，同类风场情况下，当有周边建筑物干扰时，测点的峰值风压系数变化趋势与无周边基本一致，但其大小却发生改变，少数靠近棱边的测点峰值风压系数或变大或由正变负，例如图中的A1测点峰值风压系数增大，A6，A7和J7等测点的峰值风压系数由正变负，绝大多数测点的峰值风压系数均减小，B类风场时其最大减小幅度达到了43%，C类风场时可达37%，D类风场时可达46%.产生这种现象的原因可能是由于当风向角为180°时，干扰建筑E，F对南立面而言主要表现为遮挡作用，所以绝大多数测点峰值风压系数减小，而干扰建筑物E，F侧风面产生的分离流以及干扰建筑F背风面产生的尾流与来流掺混到一起，形成复杂的空气运动，致使部分测点的峰值风压系数或变大或由正变负.在270°风向角作用时，南立面处于侧风面，同类风场情况下，当有周边建筑物干扰时，测点的峰值风压系数变化趋势发生改变，测点的峰值风压系数均减小，三类风场情况下其测点的峰值风压系数最大减小幅度基本接近，分布在75%左右，且在高层建筑135m（干扰建筑C，D，H，G高度）至175m（干扰建筑E高度）高度处，随着测点所处高度的升高，其峰值风压系数的减小幅度减小，175m高度以上，其峰值风压系数的减小幅度趋于稳定，但低于其下部测点的减小幅度.产生这种现象的原因可能是由于135m高度以下，南立面受到干扰建筑C，D，E等的干扰，干扰较复杂，且其对南立面主要表现为遮挡效应.135～175m高度处，对南立面产生干扰效应的主要是干扰建筑E，干扰建筑C，D产生的干扰减小.175m高度以上，由于其测点高度高于周边干扰建筑高度，所受周边建筑干扰较小.270°和90°风向角作用时，南立面虽同处侧风面，但测点的峰值风压系数变化趋势与变化幅度却明显不同.产生这种现象的原因可能是由于当风向角为270°时，风从高层建筑西面吹来，高层建筑上游众多干扰建筑（具体如图3所示）对气流的运动产生显著影响，对南立面而言，干扰复杂.当风向角为90°时，风从高层建筑东面吹来，高层建筑上游并无干扰建筑，对南立面产生干扰的主要是干扰建筑F，干扰较简单.3 结论本文通过对风场和周边干扰对高层建筑峰值风压的影响进行了研究，得出如下结论：风场类型对高层建筑峰值风压有着较大影响，当高层建筑周边环境不变（有或者无周边干扰）时，绝大多数情况下，B类风场时高层建筑的峰值风压系数大于C类风场，最大可达C类风场条件下的153%，C类风场大于D类风场，最大可达D类风场条件下的141%.周边干扰对高层建筑峰值风压的影响不仅与周边建筑的相对位置有关，还与高层建筑有、无周边时所处的风场类型有关.南立面为迎风面时，干扰建筑E，F位于南立面斜前方，表现为遮挡效应，绝大多数测点的峰值风压系数均减小，B类风场时其最大减小幅度达到了43%，C类风场时可达37%，D类风场时可达46%.城市化的变迁过程，对于高层结构抗风来说，其实质是高层建筑所处的风场类型、周边环境发生变化的过程，此时，高层建筑局部位置所承受的峰值风压可能变大，可能变小，甚至由正变负，由负变正，这一点尤其要引起结构设计人员的注意.参考文献[1] TANIIKE Y.Interference mechanism for enhanced wind forces on neighboring tall buildings[J].Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，1992，44（1／3）：1073－1083.[2] SYKES D M.Interference effects on the response of a tall buildingmodel[J].Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，1983，11（1／3）：365－380.[3] ARMITT J.Wind loading on cooling－towers[J].Journal of Structural Engineering，1980，106（3）：623－641.[4] 李秋胜，李永贵，郅伦海.典型高层住宅建筑风压分布特性的试验研究[J].湖南大学学报：自然科学版，2011，38（4）：14－19.LI Qiu－sheng，LI Yong－gui，ZHI Lun－hai.Experimental investigation of the wind pressure distributions on a typical tall residential building[J].Journal of Hunan University：Natural Sciences，2011，38（4）：14－19.（In Chinese）[5] 韩宁，顾明.两串列方形高层建筑局部风压干扰特性分析[J].土木建筑与环境工程，2011，33（5）：13－22.HAN Ning，GU Ming.Characteristics of interference effects on local pressure of two square tall buildings in tandem arrangement[J].Journal of Civil，Architectural ＆ Environmental Engineering，2011，33（5）：13－22.（In Chinese）[6] 韩宁，顾明.两并列方形高层建筑局部风压干扰特性[J].同济大学学报：自然科学版，2011，33（10）：1441－1446.HAN Ning，GU Ming.Interference effects on wind pressure oftwo square tall buildings in side－by－side arrangement[J].Journal of Tongji：Natural Science，2011，33（10）：1441－1446.（In Chinese）[7] 韩宁，顾明.两串列方柱局部脉动风压干扰研究：第1部分迎风面效应[J].振动与冲击，2000，28（12）：188－192.HAN Ning，GU Ming.Interference effects on local fluctuating pressure of two square tall buildings in tandem arrangement：part1windward side effects[J].Journal of Vibration and Shock，2009，28（12）：182－192.（In Chinese）[8] 谢壮宁，朱剑波.群体高层建筑的平均风压分布特征[J].华南理工大学学报：自然科学版，2011，39（4）：128－134.XIE Zhuang－ning，ZHU Jian－bo.Distribution characteristics of mean wind pressure on tallbuildings[J].Journal of South China University of Technology：Natural Science，2011，39（4）：128－134.（In Chinese）[9] 李寿英，陈政清.泉州中芸洲海景花园建筑群体的干扰效应研究[J].建筑结构学报，2008，29（2）：19－24.LI Shou－ying，CHEN Zheng－qing.Investigation of wind－induced interference effects on tall buildingsof Quanzhou Zhongyunzhou International Seascape Garden[J].Journal of Building Structures，2008，29（2）：19－24.（In Chinese）[10] 谢壮宁，顾明，倪振华.任意排列三个高层建筑间顺风向动力干扰效应的试验研究[J].工程力学，2005，22（5）：136－141.XIE Zhuang－ning，GU Ming，NI Zhen－hua.Experimental study of along－wind dynamic interference effects among three arbitrarily arranged tall buildings[J].Engineering Mechanics，2005，22（5）：136－141.（In Chinese）[11] GB 50009－2001 建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.GB 50009－2001 Load code for the design of buildingstructures[S].Beijing：China Architecture ＆Building Press，2002.（In Chinese）[12] 朱剑波，谢壮宁.群体高层建筑的峰值风压分布特征[J].建筑结构学报，2012，33（1）：18－26.ZHU Jian－bo，XIE Zhuang－ning.Distribution characteristics of peak wind pressure on tall buildings[J].Journal of Building Structures，2012，33（1）：18－26.（In Chinese）。

不同间距上游建筑对建筑风压分布影响

不同间距上游建筑对建筑风压分布影响王成江【摘要】为了探讨上游建筑与下游建筑之间距离作为参数,研究下游建筑风压分布的影响.本文在上游建筑与下游建筑的距离变化情况下,数值模拟下游建筑受干扰的风压分布情况.由于有上游建筑的存在,且不断变化两建筑之间距离,下游建筑顶面、迎风面、背风面、侧面风压系数绝对值基本上都减小了,表现为遮挡效应.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2016(000)049【总页数】2页(P51-52)【关键词】距离变化;低矮建筑;干扰效应;遮挡效应;风压分布;数值模拟【作者】王成江【作者单位】贵州省建筑设计研究院有限责任公司贵州贵阳 550001【正文语种】中文【中图分类】TU312.1建筑的成群出现，就会出现风力干扰效应，风力干扰效应不光是在建筑表面的风荷载重新分布，还可能会在不同的条件下产生遮挡效应（屏蔽效应）或放大效应。

这对建筑结构造成了潜在的安全威胁，同时过高的街道风速及过急的涡流也会影响人们的舒适度。

对影响建筑风力干扰的因素包括风向角、外形尺寸、占地面积比、相对高度比、建筑间距及相对位置等。

目前相关的空气动力学原理并不成熟。

此类研究目前以风洞试验研究为主，但是缺点就是周期长、花费大。

计算机的发展使模拟风场成为可能。

国内周莉等[1]对3栋一字排开的高层建筑进行了数值模拟；王辉[2]对平面布局对高层建筑群风压影响进行了数值研究；汤卓等[3]对圆形煤仓风致干扰效应进行了数值模拟。

张敏等[4]对群体高层建筑风荷载干扰效应进行了数值模拟。

Chang和Meroney[5]调查周围建筑物在各种对称布局与不同的间距对被干扰建筑风压分布影响，并得出结论：尤其是当街道非常狭窄，屏蔽效应是显著的，在城市的作用比空旷的野外作用会更大。

本文通过调整上游建筑与下游建筑距离，上游建筑对下游建筑风压分布影响进行了数值模拟。

并和澳大利亚风荷载规范[6]进行了对比，在遮挡效应方面，基本吻合。

2.1 数值模拟基本理论数值分析方法是运用流体动力学方法计算结构表面风压的变化。

高层建筑结构的抗风能力

高层建筑结构的抗风能力高层建筑的结构设计是一项复杂而重要的工作，其中之一就是确保建筑物具有良好的抗风能力。

面对自然灾害中的风力，高层建筑必须经受住强大的风载荷，确保建筑物的稳定和安全。

本文将探讨高层建筑结构的抗风能力，包括抗风设计原则、影响抗风能力的因素以及相关的技术手段。

1. 抗风设计原则在高层建筑的结构设计中，抗风能力是一个至关重要的考虑因素。

以下是几个设计原则，用于确保高层建筑的抗风性能：1.1. 强度设计原则：高层建筑的结构材料及构件强度需要符合相应的设计标准，以承受外部风载荷带来的压力。

设计师通常会使用混凝土、钢筋等高强度材料，并采用适当的构件尺寸和连接方式，以提高整体结构的强度和稳定性。

1.2. 刚度设计原则：高层建筑的结构刚度对于抵抗风力的作用至关重要。

通过合理的刚度设计，可以减小建筑物在风中的位移，从而减小风力对建筑物的影响。

在设计过程中，通常会通过增加结构的刚性来提高整体的抗风性能。

1.3. 减震设计原则：减震技术在高层建筑的结构设计中扮演着重要角色，能够有效地减小结构在风力作用下的振动响应。

常用的减震技术包括剪力墙、阻尼器等。

这些技术可以通过增加结构的阻尼，降低结构的振动幅度，提高抗风能力。

2. 影响抗风能力的因素除了设计原则之外，还有一些因素会对高层建筑的抗风能力产生重要影响。

2.1. 建筑形态：建筑物的形态会直接影响风力对其的作用。

通常情况下，较窄的建筑比较容易受到风力的影响，因此设计师可以通过合理的建筑形态设计来减小风力的作用。

例如，采用流线型的建筑外形，可以减小局部区域的风速，降低风力的作用。

2.2. 建筑材料：不同材料的抗风能力有所不同。

轻质材料容易受到风力的影响，而重质材料则相对较好地抵抗风力。

在高层建筑的结构设计中，选择合适的材料对提高抗风能力至关重要。

2.3. 建筑组合体系：建筑的组合体系对于抗风能力起着重要作用。

例如，在群楼式建筑中，建筑与建筑之间的间隙可以减小风力的作用，提高整体的抗风性能。

高层建筑风振监测

高层建筑风振监测在现代城市的天际线中，高层建筑如林立的巨人般拔地而起。

然而，这些高耸入云的建筑在面对风的力量时，并非坚如磐石。

风振现象，就像是隐藏在风中的“敌人”，可能对高层建筑的结构安全和使用舒适性构成威胁。

为了保障高层建筑的安全稳定，风振监测成为了一项至关重要的工作。

风振，简单来说，就是风对高层建筑产生的振动效应。

当强风来袭，高层建筑会受到风的冲击和绕流作用，从而产生各种振动。

这些振动可能表现为水平方向的晃动、扭转振动，甚至是竖向的振动。

如果风振过于强烈，可能会导致建筑结构的疲劳损伤、构件连接的松动、甚至是整体结构的破坏。

同时，过大的振动也会让居住或工作在其中的人们感到不适，影响正常的生活和工作。

那么，如何进行高层建筑的风振监测呢？这可不是一件简单的事情，需要一系列先进的技术和设备的支持。

首先，监测系统的核心是传感器。

常见的传感器包括加速度传感器、位移传感器和风速风向传感器等。

加速度传感器可以测量建筑在不同方向上的振动加速度，通过对加速度数据的积分和处理，可以得到振动的速度和位移信息。

位移传感器则直接测量建筑结构的位移变化，能够更直观地反映建筑的变形情况。

风速风向传感器则用于获取风的相关信息，帮助分析风振的原因和规律。

这些传感器通常会被安装在建筑的关键部位，比如顶部、中部和底部等。

安装位置的选择需要经过精心的设计和计算，以确保能够准确捕捉到建筑的振动特征。

而且，传感器的安装必须牢固可靠，避免在监测过程中出现松动或失效的情况。

传感器采集到的数据需要通过数据采集设备进行收集和传输。

这些数据采集设备通常具有高精度、高采样率和大容量存储的特点，能够在恶劣的环境下稳定工作。

采集到的数据会通过有线或无线的方式传输到数据处理中心。

在数据处理中心，接收到的数据会经过一系列的处理和分析。

这包括数据的滤波、去噪、特征提取和模式识别等。

通过这些处理，可以去除掉无用的噪声和干扰信息，提取出反映风振特性的关键数据。

然后，利用专业的分析软件和算法，对风振数据进行深入的分析和评估。

超高层建筑设计的风力影响评估

超高层建筑设计的风力影响评估一、引言随着城市化进程的不断加速，超高层建筑在城市中的比重越来越大。

而超高层建筑由于其自身体量巨大、高度较高，受风力影响较为明显。

因此，在超高层建筑设计中，风力影响评估显得尤为重要。

本文将分析超高层建筑设计中风力影响评估的重要性，并介绍相关的评估方法与技术。

二、风力对超高层建筑的影响1. 风压效应超高层建筑受到风力影响会产生较大的风压效应，特别是在建筑顶部和立面上。

合理评估风压效应对建筑结构的合理设计和安全性具有至关重要的意义。

2. 颤振效应风力还会导致超高层建筑产生颤振效应，当风速达到一定程度时，会对超高层建筑结构产生共振和颤振现象，严重影响建筑的使用安全。

3. 破坏效应强风还可能引起建筑物局部破坏，甚至导致倒塌事故。

因此，在设计中需要充分考虑这些影响因素，通过科学方法进行评估。

三、风力影响评估方法1. 数值模拟利用计算流体动力学（CFD）等数值模拟软件对超高层建筑进行风场模拟，分析不同方向不同风速下的风压分布情况，据此评估结构受力情况。

2. 风洞试验通过搭建特制的风洞设备，对超高层建筑进行模型试验，观测并记录各点的压力分布、结构响应等数据，为设计提供实验依据。

3. 结构优化基于以上结果，对超高层建筑结构进行合理优化设计，确保在考虑安全性的前提下尽量降低材料成本。

四、实际案例分析以某市某超高层建筑项目为例，运用以上方法进行了全面的风力影响评估。

经过科学计算和模拟试验，在满足规范要求的前提下，有效地减小了结构材料投入，并提升了抗风能力和结构稳定性。

五、结论超高层建筑设计中的风力影响评估是确保建筑安全稳定运行的重要手段。

通过数值模拟、实验数据采集与分析等手段，可以科学全面地评估超高层建筑在不同强度及方向风场下的受力情况，从而指导结构设计与优化。

有效的风力影响评估方法可以确保超高层建筑在复杂气象条件下的使用安全，并有效避免了自然灾害可能造成的损失。

以上就是本文关于超高层建筑设计中风力影响评估的相关内容，希望能够对您有所帮助。

被上游建筑遮挡的下游建筑表面风压CFD模拟的可靠性研究

被上游建筑遮挡的下游建筑表面风压CFD模拟的可靠性研究1. 引言1.1 背景介绍在城市建设和规划过程中，上游建筑通常会对下游建筑产生一定的遮挡影响，特别是在高密度建筑群中。

在这种情况下，下游建筑的表面风压会受到影响，可能导致风险和安全隐患。

对于被上游建筑遮挡的下游建筑表面风压的研究具有重要的工程意义。

目前，关于上游建筑遮挡对下游建筑表面风压的影响研究还比较有限。

现有的研究多集中在单一建筑风洞模拟，忽略了多建筑群场景下的复杂影响。

对于上游建筑遮挡对下游建筑表面风压的影响进行CFD模拟研究具有重要的意义。

通过引入CFD模拟方法，可以更准确地模拟多建筑群场景下的风场分布，从而实现对下游建筑表面风压的预测和分析。

通过本研究，可以为城市规划和建筑设计提供重要参考和指导，提高建筑的抗风能力，确保建筑安全。

【完】1.2 研究目的.本文旨在通过CFD模拟分析，探究被上游建筑遮挡的下游建筑表面风压分布情况，并研究其可靠性。

具体目的包括但不限于以下几点：1. 确定上游建筑遮挡对下游建筑表面风压的影响程度，探讨不同遮挡程度下的风压变化规律。

2. 建立CFD模拟方法与原理，为研究提供准确的数值模拟工具，为实际工程建设提供参考依据。

3. 分析影响风压的因素，如上游建筑高度、距离、形状等，深入探讨其对风压分布的影响机理。

4. 验证模拟结果的可靠性，比较模拟结果与实测数据的吻合程度，评估模拟方法的准确性及可靠性。

通过以上研究目的的探究，旨在为城市建设、建筑设计等相关领域提供科学依据，推动风压分布研究领域的进一步发展。

1.3 研究意义建筑物在城市中的布局及相互遮挡往往会对周围环境产生重要影响，其中包括风压分布的变化。

目前对于被上游建筑遮挡的下游建筑表面风压的影响尚未得到充分研究。

本研究旨在通过CFD模拟方法，探讨上游建筑遮挡对下游建筑风压的影响规律，从而为城市建筑布局及设计提供科学依据。

研究意义主要体现在以下几个方面：研究可以揭示上游建筑遮挡对下游建筑风压分布的影响机理，有助于优化建筑布局及设计，提高建筑的适应能力和安全性。

高层建筑的建筑物抗风设计与风力特性分析

高层建筑的建筑物抗风设计与风力特性分析随着城市化的进程，高层建筑在现代城市中扮演着日益重要的角色。

然而，高层建筑的建筑物抗风设计与风力特性对其安全性至关重要。

本文将对高层建筑的抗风设计与风力特性进行分析，并探讨如何有效提高高层建筑的抗风性能。

一、风力特性分析高层建筑所处的风场环境会对其风力特性产生重大影响。

在风力特性分析中，我们需要考虑以下几个方面：1.1 风载特性风载是指风对建筑物产生的力。

风速、风向和风荷载分布是影响风载特性的三个主要因素。

通过对特定区域的风速与风向数据的收集和分析，可以准确测算风载，并为高层建筑的抗风设计提供依据。

1.2 风振特性风振是指大风作用下建筑物振动的现象。

高层建筑由于其高度较大，容易受到风振的影响，因此对风振特性的分析尤为重要。

通过建筑物结构动力学计算，可以评估风振对高层建筑结构的影响，并采取相应的防护措施。

1.3 风压分布风压分布是指风作用在建筑物表面的压力分布。

不同的建筑形式和风场条件会导致不同的风压分布特性。

通过数值模拟方法，可以计算得到高层建筑在风作用下的风压分布情况，为抗风设计提供参考依据。

二、抗风设计原则为了确保高层建筑的安全性，抗风设计需要遵循一些基本原则：2.1 结构刚度高层建筑的结构刚度是其抵御风力的重要保证。

通过采用适当的材料和合理的结构形式，可以提高建筑物的整体刚度，减小风力对其的影响。

2.2 风洞试验风洞试验是一种常用的手段，用于模拟风场对建筑物的影响。

通过风洞试验可以对设计方案进行验证和优化，提高建筑物的抗风性能。

2.3 高效减震对于高层建筑而言，减震装置的设计与使用是提高抗风性能的重要手段。

减震装置能够吸收和分散风力对建筑物的作用力，降低结构的振动幅度，提高建筑物的稳定性。

2.4 确保整体协调在高层建筑的抗风设计中，需要考虑整个建筑系统的协调性。

建筑物的结构、幕墙、立面等要素都应该相互配合，形成一个整体，以保证建筑物的抗风性能。

三、优化抗风设计针对高层建筑的抗风设计，还可以通过以下方法进一步优化：3.1 隔层减振隔层减振是在高层建筑中设置阻尼器或贮能器，利用其负反馈效应或贮能效应来减小振动。

超高层建筑设计的风力影响评估

超高层建筑设计的风力影响评估超高层建筑的发展已成为现代城市建设的重要标志，然而，由于高度的增加，风力对建筑物的影响也越来越大。

因此，在超高层建筑的设计过程中，风力影响评估显得尤为重要。

本文将就超高层建筑设计中的风力影响评估进行探讨，并介绍一些评估方法及其应用。

风力影响评估的重要性超高层建筑受风力影响较大的原因有：首先，高层建筑在城市中占据显著地位，通常会突出于周围环境并暴露在空气流动的上方，增加了受风的面积。

其次，由于高楼结构相对较轻且较柔软，风力对其影响更为明显。

因此，对超高层建筑进行风力影响评估具有重要意义，可以优化建筑结构及提高抗风能力。

风力影响评估方法风洞试验风洞试验是目前应用较广泛的一种评估超高层建筑风力影响的方法。

通过在模型比例下进行试验，可以准确地测量和分析风对建筑物造成的压力、扭转以及振动等影响。

在试验中，我们可以使用各种仪器测量模型与环境之间产生的压力差异，并进一步分析模型的变形情况。

这一方法可以提供可靠且准确的数据，帮助工程师设计出更牢固和抗风能力更强的超高层建筑。

数值模拟数值模拟是在计算机上进行模拟和预测的方法。

通过数学模型和计算流体力学（CFD）等技术手段，可以模拟不同天气条件下的空气流动情况，并预测这些流动对超高层建筑造成的压力、扭转以及振动等效应。

尽管数值模拟方法在实际中存在一定误差，但随着计算机计算能力的提升和模型理论的进步，它已经成为风力影响评估中不可或缺的手段之一。

群体智能算法群体智能算法是一种基于自然界中生物集群行为特点而设计的优化算法。

应用群体智能算法可以对超高层建筑进行参数优化和抗风设计。

例如，粒子群优化算法可以通过模拟鸟群觅食行为找到最优解，进而得到最佳设计方案。

风力影响评估案例研究塔尔美大厦塔尔美大厦位于迪拜，在建设过程中经历了多次飓风袭击。

为了保证该大厦结构稳定性和安全性，在设计初期就进行了全面而详细的风力影响评估。

通过结合实验室风洞试验和数值模拟方法，工程师们得出了洪峰时刻内外表面所受风载荷分布情况，并确保了该大厦在极端天气条件下也能保持稳定。

浅析多幢高层建筑物之间的静风力干扰影响

越小。
行研究。
般在两幢高层建筑物间的干扰研究中，据风向分别称为：我们位于上风向的为施扰建筑，位于下风向的为受扰建筑。在研究中用干扰因子来表示建筑物间的相互影响的程度，干扰因子定义为：到干扰作用受下的受扰建筑物与无干扰状态下的该建筑的顺风向静风力底部弯矩之
科技信息
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浅析多■高层建筑物之间的静冈力干瓤影响
石家庄市房地产经营开发公司张明伟
［摘要］高层建筑结构的显著特点之一是侧向荷栽在结构设计中起着决定性的作用，了地震作用外，除主要的侧向荷载是风荷载，风荷载己成为高层结构的主要设计荷栽之一。城市的日益发展使得高层建筑越来越多，设计中必然要考虑多幢高层建筑问的干在
扰影响。本文基于单幢建筑的风致效应阐述了多幢高层建筑间的干扰效应。
０引言．
随着我国经济的高速发展，国的综合实力得到大幅度提高，我在全国各大城市普遍出现越来越多的高层建筑物和超高层建筑物。之前，人们只是关注～栋高层建筑自身对风荷载的响应，但随着高层建筑的增多，人们发现这些高层建筑之间也是有着密切的影响的。本文先介绍了下单栋建筑的风致效应中最简单的一种，平面为矩形的单栋高层建筑在风荷载作用下的建筑物表面的风压分布。再详细介绍两栋建筑物间的风干扰影响和三栋及三栋以上的建筑物间的风干扰影响。最后介绍了近年来新的研究点：干扰体对上游高层建筑风力的影响。下游１单个矩形截面高层建筑表面的平均风压分布．般设计时对高层建筑静动力风荷载的考虑大概分为两种情况，第一种是体型规则及不太高的高层建筑物：一般仅考虑建筑物顺风向的静动力风荷载；二种是体型复杂的建筑物或超高层建筑：第这类建筑般需要考虑顺风向、横风向、绕竖轴扭转的静动力风荷载… 高层建筑。在顺、横风向的总静力等效风荷载通常处理为由平均、背景和共振分量三部分组成［２１。其中，平均风荷载分量通过准定常理论或风洞试验结果得到，共振静力等效风荷载分量在考虑了结构动力放大效应后根据惯性力法则获得，这两种分量的表述方法概念清楚，物理意义明确，为风工程研究人员所广泛接受，背景静力等效风荷载需根据某种特定的背景响应来给出分布规律，只能对该响应求出精确解，而对其他响应一般均存在误差，且计算繁琐，以直接给出适合于应用的、难风荷载分布的简化公式或拟合公式，不利于工程设计人员理解和应用。建筑物表面的风压分布，在同一平面范围内一般体现为正迎风面为正压，背风面为负压，侧风面风压变化比较复杂。黄本才等从众多的风洞试验和现场的实测结果发现，在纵向，高层建筑截面变化突然的部位较易出现高负压，在平面方向，建筑较突出的棱角附近部位较易出现高负压：在建筑群中，建筑物之间的狭缝处较易出现高负压。另外，筑建物的外轮廓形状一般都是非流线形的，因而流场不可避免地伴随着分离流动、旋涡的脱落和振荡，由此引起结构和流体的藕合振荡，得并使风压分布在考虑风荷载的情况下更加复杂。在风荷载作用下，单栋平面为矩形的高层建筑的风压分布为：（）１建筑物正面：风压为正值（表示压力）上大下小，，最大值位于建筑物２３高度处。主要形成原因是建筑物正面受来流撞击。／（）２建筑物背面：压为负值（风表示风吸力）建筑物背面的风吸力，较均匀。主要是由建筑物背面分离流形成的漩涡所致。（）３建筑物侧面：风压为负值，近来流的边缘附近风吸力较大。靠主要是由建筑物侧面分离流形成的漩涡所致。在建筑物的两个侧面，风压分布相同，由于平均风压方向相反，总的横向水平升力相互抵消。故（）４建筑物顶面：风压为负值，靠近来流的边缘附近风吸力较大的现象更明显。主要是由建筑物顶面分离流形成的漩涡所致。２多幢高层建筑间的干扰．在多幢高层建筑间的风干扰研究中，以两幢相同的建筑物间的风干扰最为简洁明了地体现多幢高层建筑物间的风干扰现象。但也有其局限性，因而在此基础上还需对三个及三个以上的多幢高层建筑物进

受扰高层建筑的风致响应分析

如果忽略周边建筑的影响，考虑到两栋建筑的对称性，可以设西楼为施扰建筑，东楼为受扰建筑。本文对东楼的风致响应进行着重分析。限于篇幅，在这里只给出有代表性的４５°、９０°风向时东楼结构位移沿高度变化的结果（风向角和东、西楼位置见图４）。
（１）平均响应。图６给出了４５°及９０°风向时东楼沿Ｘ和Ｙ向的平均位移。由图可知，４５°风向时，西楼的存在使东楼在Ｙ向平均位移有一定的减小，减小量约７．５％；而Ｘ向平均位移减小较多，约为２０％。９０°风向时，西楼（此时西楼处于东楼正前方）很大地减小了东塔楼的平均位移，Ｘ向（顺风向）的顶部位移仅相当于单独东楼时的１２％（由７７ｍｍ减小至９ｍｍ，即减小量约为８８％）；而Ｙ向（横风向）的顶部平均位移由１ｍｍ增加至１０ｍｍ。由图
土木工程学报ＣＨＩＮＡＣＩＶＩＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪＯＵＲＮＡＬ
Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．８Ａｕｇ．２００７
受扰高层建筑的风致响应分析
周晅毅黄鹏顾明
（同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海２０００９２）
摘要：受扰状态下高层建筑的静动力响应明显不同于单体建筑。以一实际姊妹塔楼为研究对象，根据风洞试验中
图１具有东西塔楼的某高层建筑Ｆｉｇ．１Ｔｗｏｔａｌｌｂｕｉｌｄｉｎｇｓ
２风洞试验方法
图３单独东塔楼Ｆｉｇ．３Ｓｉｎｇｌｅｅａｓｔｔｏｗｅｒ
风洞测压试验是在同济大学土木工程防灾国家实验室风洞试验室的ＴＪ－２大气边界层风洞中进行的。根据该高层建筑周围数公里范围内的建筑环境，按照文献［７］的方法将大气边界层流场模拟了Ｂ类地貌风场，几何缩尺比为１／３００。除了考虑两栋塔楼同时存在的情况（图２），还考虑了东塔楼先期建成，西塔楼尚未建造的情况（对此种情况，以下称为“单独东塔楼”，见图３）。

高层建筑设计中的风力效应分析

高层建筑设计中的风力效应分析高层建筑是现代城市的标志性建筑物，其设计与施工需要考虑到各种自然力的影响，其中风力效应是不可忽视的因素之一。

通过对高层建筑风力效应的分析，可以提供科学依据和有效方法来减轻建筑物的受力和减少风险，保障人们的安全。

首先，我们可以从风力效应的基本原理入手。

风是一种流体，当风吹向高层建筑时，会产生垂直和水平两个方向的力。

垂直方向的力主要是气压力，具体表现为顶部和侧壁的压力差异。

而水平方向的力则是风力，可以引起建筑物的摇摆和侧向力。

为了避免建筑物倒塌或发生破坏，设计师需要对这些风力进行详细分析，并在设计过程中采取相应措施来抵抗风力的影响。

其次，风洞实验是分析高层建筑风力效应的重要手段之一。

通过在实验室中模拟真实风场，可以精确测量和分析风对建筑物的作用。

在风洞实验中，研究人员可以通过改变建筑物的形状、结构和材料等参数来模拟不同风场条件下的实际情况。

同时，安装传感器和测量设备，可获得建筑物受力情况的具体数据。

这些实验结果将为设计师提供有关建筑物是否需要增加额外的支撑、减少风力影响的建议。

此外，数值模拟分析也是分析高层建筑风力效应的重要手段之一。

借助计算机软件和建筑物的数学模型，可以对风场的流动进行模拟和预测。

根据建筑物的几何特征和周围环境的风场数据，设计师可以通过数值模拟分析预测建筑物受风情况。

这种方法不仅可以快速获取风力对建筑物的作用信息，还可以满足设计师对风力效应的全面理解和深入研究。

值得一提的是，数值模拟依赖于准确的输入参数和合理的假设前提，因此需要设计师在分析过程中充分考虑各种因素的不确定性。

除了风力对建筑物的直接影响外，高层建筑风力效应还与建筑物的舒适性、节能和环保等方面有关。

例如，风力的作用可以改变室内外的气流分布，影响空调系统的运行效率和能耗。

因此，在高层建筑设计中，需要综合考虑风力效应对建筑物各个方面的综合影响。

综上所述，在高层建筑设计中，风力效应是不可忽视的因素，对建筑物的结构安全和功能优化具有重要影响。

大气工程中气象干扰因素分析与控制优化研究

大气工程中气象干扰因素分析与控制优化研究随着人们对大气环境的重视程度不断增加，大气工程的研究也越来越受到关注。

在实际的大气工程项目中，气象干扰因素是非常重要的考虑因素之一。

本文将重点分析大气工程中的气象干扰因素，并探讨其控制优化的研究。

一、气象干扰因素的分析在大气工程中，气象干扰因素主要包括风、温度、湿度、气压等因素。

这些因素都会对大气工程的设计与运营产生一定的影响。

首先是风的影响。

风是气象干扰因素中最普遍也是最直接的因素之一。

风的强度和方向会对建筑物或构筑物的稳定性产生影响，尤其对高楼或大型桥梁等结构物的稳定性具有重要意义。

因此，在设计大气工程时，需要对风的特性进行详细分析，选择合适的设计参数来保证工程的稳定性。

其次是温度的影响。

温度对于大气工程的材料性能具有重要影响。

温度过高或过低会导致材料的膨胀或收缩，从而影响工程的正常运行。

在设计过程中，需要预测不同气象条件下的温度变化，合理选择材料和结构形式，以确保工程的长期稳定性。

除了风和温度，湿度也是一个重要的干扰因素。

湿度对于特定工程的建设和维护具有直接的影响。

在高湿度环境下，金属材料容易受到腐蚀，建筑物的基础也容易遭受侵蚀。

因此，在大气工程设计中，需要考虑湿度对材料和结构的影响，并采取相应的措施来保护工程的完整性。

最后是气压的影响。

气压的变化也会对大气工程产生影响。

气压过高或过低会直接影响机械设备的正常运转，甚至导致设备故障或事故发生。

因此，在大气工程的设计和运行过程中，需要充分考虑气压的变化规律，并采取相应措施进行控制和调整。

二、气象干扰因素的控制优化针对大气工程中的气象干扰因素，需要进行科学合理的控制和优化，以确保工程的安全和稳定运行。

在风的控制方面，可以通过合理设置风防措施来减小风的影响。

例如，在大型建筑物或高架桥梁的设计中，可以增加阻力来减小风的冲击力，或者通过使用风洞实验来模拟真实风力情况，进一步优化设计。

在温度控制方面，可以通过选择合适的隔热材料和通风系统来降低温度的波动幅度。