基于风洞试验的围护结构抗风设计研究_邓洪洲
风洞试验在建筑结构设计中的应用研究
风洞试验在建筑结构设计中的应用研究引言：随着现代建筑的日益发展和人们对建筑结构安全性要求的提高，风洞试验作为一种重要的工具得到了广泛的应用。
风洞试验可以模拟真实的风场环境，通过对建筑结构受风性能的研究，为建筑结构设计和工程实施提供了有力的支撑。
本文将探讨风洞试验在建筑结构设计中的应用研究。
一、风洞试验的概念与原理风洞试验是一种通过模拟风场环境的实验方法，用于评估建筑在风荷载作用下的受力性能。
风洞试验利用实验设备产生与真实环境相似的风场，通过对建筑模型进行放大或缩小，以及调整实验条件，获得建筑结构在不同风荷载下的受力情况。
风洞试验主要基于气动力学原理，包括风速、风压、风流等参数的测量。
二、风洞试验在建筑结构设计中的应用1. 控制结构稳定性在建筑结构设计过程中，结构的稳定性是至关重要的。
风洞试验可以通过测试风速在不同设计情况下对结构的稳定性影响，控制结构的风致动力稳定性。
通过分析风洞试验数据，可以确定结构的临界风速，调整结构的形状以及采取相应的增强措施，确保结构在风荷载下的安全性。
2. 评估风荷载风荷载是建筑结构设计的重要参数之一。
风洞试验可以通过模拟真实风场环境，准确测量风速、风荷载分布、风力矩等参数，提供评估建筑结构所受风荷载的准确数据。
这对于建筑的结构设计、构件尺寸的确定，以及建筑材料的选择至关重要。
3. 验证设计计算风洞试验可以用来验证建筑结构设计计算结果的准确性和可靠性。
通过与数值模拟结果进行对比，风洞试验可以验证设计计算方法的合理性。
这对于提高建筑结构设计的精确性和可靠性具有重要意义。
4. 优化设计风洞试验还可以用于优化建筑结构设计。
通过观察结构在风荷载下的响应，可以发现结构存在的问题并采取相应的优化措施。
例如，通过调整结构的形状和尺寸，可以减小结构对风荷载的响应，提高结构的安全性和抗风能力。
三、风洞试验的发展与挑战1. 技术发展随着科学技术的发展，风洞试验的设备和测量方法得到了不断改进。
风洞试验在建筑结构设计中的应用
风洞试验在建筑结构设计中的应用在现代社会的高楼林立中，建筑结构设计的重要性不言而喻。
一个稳固的建筑结构不仅能够确保建筑物的安全稳定，还能够提供良好的舒适性和使用效果。
而风洞试验则成为了建筑结构设计中不可或缺的一个环节。
本文将从理论和实践两个方面，探讨风洞试验在建筑结构设计中的应用。
首先要明确的是，风洞试验是一种用于模拟真实环境中的风下对建筑物产生的力的试验方法。
它通过在试验风洞中模拟各种风荷载情况，对建筑结构进行力学性能和风压性能的测试和分析。
在建筑结构设计中，风洞试验主要用于以下几个方面的应用。
第一，风洞试验可以帮助设计师评估建筑结构在不同风荷载条件下的受力情况。
通过测量和分析建筑物受到的风压力和风荷载，设计师可以得到关于建筑物结构特性和稳定性的重要信息。
如此一来，设计师可以根据实际情况进行结构的调整和优化，确保建筑物能够承受风力的作用而不会发生倒塌或者损坏。
第二，风洞试验可以帮助设计师优化建筑结构的气动设计。
在风洞试验中，设计师可以通过调整建筑物外形和细节来改善其气动特性。
比如，通过增加流线型设计或者安装抗风设施，可以减小建筑物受到的风压力，提高其稳定性。
此外，设计师还可以通过风洞试验来评估不同方案的气动效果，找出最优方案并进行改进。
第三，风洞试验可以帮助设计师研究建筑物与周围环境的相互作用。
在现代城市中，建筑物之间的高楼林立，风的流通情况往往受到了很大的影响。
风洞试验可以模拟不同建筑物布局对风流的影响，并帮助设计师找出最佳的建筑布局方案。
同样，风洞试验也可以模拟不同建筑物布局对周围环境的影响，以此来进行城市规划和建筑设计。
除了在建筑结构设计中的应用外，风洞试验还可以应用于其他领域。
比如，风洞试验可以用于航空航天工程中的风阻测试，以提高飞机和火箭的飞行性能。
另外，风洞试验还可以用于汽车工程中的风阻测试，以改善汽车的燃油经济性。
可以说，风洞试验在现代科学技术中具有广泛而重要的应用价值。
综上所述，风洞试验在建筑结构设计中的应用不可忽视。
基于风洞试验的建筑结构气动性能研究与优化
基于风洞试验的建筑结构气动性能研究与优化随着城市化的不断发展，高层建筑的建设也越来越普遍。
然而，高层建筑要面对的一个重要问题就是抗风能力。
在强风的侵袭下，建筑物容易出现倾斜、反向摆动等现象，严重威胁建筑的安全性。
因此，研究建筑结构的气动性能并进行优化显得尤为重要。
为了研究建筑结构的气动性能，风洞试验成为不可或缺的工具。
风洞试验通过模拟实际气流环境，可以精确地测量建筑结构在风场中的气动力学响应。
通过风洞试验，可以获得建筑结构在不同风速下的振动位移、应力变化等数据，从而了解其抗风能力强弱，并据此进行优化设计。
首先，风洞试验需要准备合适的建模材料。
模型的制作需要充分考虑材料的力学性能、密度、造价等因素。
常见的建模材料包括聚苯乙烯泡沫板、木材、铝合金等。
选择建模材料时，需要根据实际情况来确定。
其次，在风洞实验中，风向和风速的控制是关键。
正确设置风向和风速可以保证建筑结构得到真实可靠的气动性能数据。
风洞试验中常用的风速范围为大气风速的1.2倍到1.5倍，在此范围内可以模拟出不同风力等级下的风场。
在风洞试验中，不仅需要测量建筑结构的气动力学响应，还需要对其进行优化。
通过对气动性能数据的分析，可以找出建筑结构的薄弱环节，并从材料选型、结构设计等方面进行改进。
例如，在高层建筑中，常出现的气动问题是由于建筑物表面积过大，造成了较大的阻力和压力差，从而引起建筑物偏振倾斜。
通过合理的结构设计和优化，可以降低建筑物的气动效应，提高其抗风能力。
此外，对于建筑结构的气动性能研究与优化，还需要考虑不同的气候条件。
不同地区的气候差异会对建筑结构的气动性能产生影响。
因此，在进行风洞试验时需要参考当地的气候条件，以获得更准确的结果。
同时，在优化设计时也需要考虑适应不同气候条件的变化，确保建筑结构在各种气候条件下都具有较好的气动性能。
综上所述，基于风洞试验的建筑结构气动性能研究与优化是一项重要的工作。
通过风洞试验可以获得建筑结构在风场中的力学响应数据，从而为优化设计提供依据。
风洞试验在建筑结构设计中的应用
风洞试验在建筑结构设计中的应用引言：建筑结构设计是一门综合性强的学科，它的目标是在保证建筑物安全的前提下，实现形式美观、功能完善的建筑结构。
在设计过程中，有许多因素需要被考虑，其中之一就是风洞试验。
风洞试验是模拟大气中的风场对建筑物产生的力学反应。
它在建筑结构设计中起到了至关重要的作用。
本文将介绍风洞试验的应用，以及它对建筑结构设计的影响。
风洞试验的原理：风洞试验是一种用于模拟风力作用的实验方法。
它的原理是利用实验室内的风洞，通过人工激发风场，观察建筑物在风场中的反应。
风洞试验可以模拟不同的风速、风向、风压等各种实际气象条件，从而真实地评估建筑物的风险和安全性能。
风洞试验的应用：1. 建筑物外形设计：风洞试验可以帮助设计师评估不同外形设计对建筑物的风阻力的影响。
通过观察模型在风洞中的流场变化和压力分布，设计师可以对建筑物的外形进行优化，减小风阻力，减少抗风能力不足的风险。
2. 结构设计：风洞试验对于建筑结构设计来说尤为重要。
通过风洞试验，设计师可以评估建筑结构在风场中的受力情况，包括主要结构元件的应力、变形等。
这有助于确定结构的稳定性和抗风能力，保证建筑物在极端风力条件下的安全性。
3. 导风系统设计：在一些高层建筑或特殊建筑物中，为了减小风阻力和提高建筑物的稳定性，导风系统是必不可少的。
风洞试验可以帮助设计师评估不同导风系统的效果，并确定最佳设计方案。
4. 建筑施工：风洞试验不仅可以在建筑结构设计的初期进行应用，还可以在建筑施工阶段用于风险评估和控制。
通过模拟施工现场真实风场的情况，风洞试验可以帮助施工人员预测和控制建筑物在施工过程中的稳定性，避免风灾事故的发生。
结语：风洞试验在建筑结构设计中扮演着重要的角色。
它通过真实模拟风力作用，为设计师提供了评估建筑物在极端风力条件下的性能的工具。
通过风洞试验，我们可以优化建筑物的外形设计、确定结构的抗风能力，并设计合理的导风系统。
同时，风洞试验也可以用于建筑施工过程中的风险评估和控制。
桥梁结构的抗风性能研究
桥梁结构的抗风性能研究桥梁是连接两个地块或跨越天然和人造障碍物的重要交通设施，而桥梁的稳定性在面对强风时尤为重要。
因此，研究桥梁结构的抗风性能对于确保桥梁的安全运行具有重要意义。
本文将探讨桥梁结构的抗风性能的研究进展和相关方法。
1. 引言桥梁结构在施工和运行过程中都会面临各种自然力的挑战，其中风力是最常见和重要的一种。
强风对桥梁的冲击力可能会导致结构的破坏，甚至引发事故。
因此，研究桥梁结构的抗风性能具有重要意义。
2. 抗风性能评估方法通过有效的抗风性能评估方法，可以了解桥梁结构在不同风速和风向情况下的表现，从而优化设计和提高结构的抗风能力。
常用的抗风性能评估方法包括风洞试验、数值模拟和实测等。
2.1 风洞试验风洞试验是通过模拟真实的风场环境来评估桥梁结构的抗风性能。
在风洞中，可以对不同尺度的模型进行试验，观察结构的响应和变形情况，以此评估桥梁在不同风速和风向下的表现。
2.2 数值模拟数值模拟是利用计算力学的方法，通过建立数学模型和进行数值计算来评估桥梁结构的抗风性能。
常用的数值模拟方法包括有限元方法、计算流体力学等。
数值模拟可以更加精确地分析桥梁结构在复杂风场下的响应和变形情况。
2.3 实测方法实测方法是通过对已建成的桥梁进行监测和实测，获取结构在实际风场环境下的响应和变形数据，从而评估抗风性能。
常用的实测方法包括加装风速测点、振动传感器等。
3. 影响抗风性能的因素桥梁结构的抗风性能受到多个因素的影响，包括结构形式、桥梁位置、风向、风速等。
3.1 结构形式不同的桥梁结构形式在抗风性能上可能存在差异。
例如，斜拉桥由于具有较大的桥面刚度和侧向刚度，相对于悬索桥和梁桥来说，其抗风能力较强。
3.2 桥梁位置桥梁位置的地理环境也会影响其抗风性能。
例如，在海岸线上的桥梁常常会受到强风和海浪的冲击，对结构的抗风能力提出更高要求。
3.3 风向和风速风向和风速是影响桥梁结构抗风性能的主要因素之一。
风向的改变会导致风荷载的方向也发生变化，而风速的增加会增加风荷载的大小。
基于风洞试验的城市建筑物风环境影响研究
基于风洞试验的城市建筑物风环境影响研究城市建筑物的设计和规划在如今的城市化进程中扮演着至关重要的角色。
除了美学和功能性考量之外，建筑物在城市环境中所承受的风环境影响也是一个不可忽视的因素。
风是一种极为普遍的自然现象，其在城市中的作用除了影响城市的舒适度和建筑物的结构安全外，还对城市的微气候、环境污染扩散等方面有着直接影响。
在建筑设计过程中考虑风环境的影响，可以帮助设计师们更好地优化建筑物的结构，减少风对建筑物的破坏，提高建筑物的使用寿命。
在此背景下，成为了一种常用的研究方法。
通过风洞试验，可以模拟真实城市环境中的风场，准确地评估风对建筑物的影响，并提出相应的改进建议。
风洞试验是一种模拟真实风场的实验方法，其基本原理是在一个封闭的风洞实验室中，通过特定的风机将空气吹向建筑模型，模拟不同风速和风向下的风场情况。
通过对建筑物表面压力分布、风速分布等参数的测量，可以得出建筑物在不同风场条件下的受风性能。
同时，通过观察烟雾流动等方法，可以直观地了解风在建筑物周围的流动情况，进而指导设计师们进行合理的设计和规划。
风对建筑物的影响主要体现在以下几个方面：首先是风压效应。
风压是指风对建筑物表面施加的压力，其大小取决于风速、风向和建筑物的形状。
在强风条件下，风压会使建筑物产生振动，甚至导致其倒塌。
因此，在设计建筑物时，需要考虑风压效应，采取合适的结构措施来增强建筑物的稳定性。
其次是风的影响对建筑物的通风散热效果。
良好的通风散热是保障建筑物舒适度的重要因素，而风可以有效地促进建筑物内部空气的流动，提高通风效果。
通过风洞试验可以评估建筑物在不同风场条件下的通风效果，为设计师们提供合理的通风散热方案。
另外，风还会对建筑物周围的微气候产生影响。
在城市中，高层建筑物往往会改变周围地区的风场分布，形成所谓的城市热岛效应。
通过风洞试验，可以研究建筑物对周围微气候的影响，为城市规划和建设提供科学依据。
除了以上几点，风还对建筑物的外观设计和声环境产生影响。
国家电力公司环境风洞实验室
国家电力公司环境风洞实验室
姚增权
【期刊名称】《国际电力》
【年(卷),期】2001(005)004
【摘要】介绍国家电力公司环境风洞实验室的建设改造背景和过程,详细描述了实验室的环境风洞、配套仪器和设备,还介绍了电力环境保护研究所从已完成的实验项目中所获得的经验及今后可提供的服务.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】姚增权
【作者单位】国家电力公司,电力环境保护研究所,江苏,南京,210031
【正文语种】中文
【中图分类】X83
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风洞试验在土木工程结构设计中的应用
风洞试验在土木工程结构设计中的应用近年来，土木工程结构的设计与建造一直是人们关注的焦点。
为了确保结构的安全性和可靠性，各种试验方法被广泛应用。
其中，风洞试验是一种重要的方法，通过模拟真实环境中的风场，对结构在风荷载下的响应进行研究与评估。
本文将探讨风洞试验在土木工程结构设计中的应用，并介绍其在不同领域的具体实践。
一、风洞试验在高层建筑设计中的应用高层建筑对风的响应极为敏感，容易受到强风的影响而产生破坏。
因此，在高层建筑设计中进行风洞试验是十分必要的。
风洞试验可以通过模拟真实风场，测量风荷载对建筑物的作用，进而评估其结构和外墙的可靠性。
同时，通过在风洞中对建筑外形、屋顶结构以及支撑系统等进行实验研究，可以优化建筑的风阻性能，提高整体结构的稳定性。
二、风洞试验在桥梁设计中的应用桥梁作为重要的交通基础设施，其稳定性和可靠性对于交通安全至关重要。
风洞试验在桥梁设计中的应用主要集中在两个方面：风荷载的测量和结构振动的控制。
通过在风洞中设置模型桥梁，可以测量风荷载对桥梁的影响，帮助工程师评估结构的疲劳寿命和安全系数。
同时，风洞试验还可以模拟桥梁在强风作用下的振动情况，为结构优化和抗风设计提供重要参考依据。
三、风洞试验在烟囱设计中的应用烟囱是一种高耸的结构，常受到强风的冲击。
为了保证烟囱的稳定性和抗风能力，在设计阶段进行风洞试验非常重要。
通过在风洞中建立烟囱模型，可以获得烟气与风场之间的相互作用情况，以及烟囱结构在不同风速下的震动响应。
通过风洞试验的数据分析，工程师可以对烟囱的形状、材料和支撑系统进行优化，以提高其抗风能力。
四、风洞试验在隧道设计中的应用隧道作为重要的交通通道，必须具备良好的抗风能力。
风洞试验在隧道设计中的应用主要关注气动效应和火灾扩散。
气动效应是指风流对于隧道通风和烟气扩散的影响。
通过在风洞中模拟隧道场景，可以研究风速对通风效果的影响，并提供相应的设计参数。
此外，通过风洞试验还可以模拟火灾扩散过程，以评估烟气在隧道内的传播速度和路径，为紧急疏散和火灾控制提供参考依据。
基于风洞试验的围护结构抗风设计研究
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风洞实验与模拟方法在建筑结构抗风设计中的应用
风洞实验与模拟方法在建筑结构抗风设计中的应用引言：建筑结构的抗风设计是确保建筑物在受到风力作用时能够保持稳定和安全的重要一环。
为了准确评估风力对建筑物的影响，开展风洞实验和模拟方法已经成为建筑设计领域中不可或缺的一部分。
本文将重点探讨风洞实验和模拟方法在建筑结构抗风设计中的应用，并对其优势和限制进行分析。
一、风洞实验的应用1. 实验框架的搭建风洞实验包括搭建实验框架、设定实验参数和记录实验数据等步骤。
在建筑结构抗风设计中，科学搭建实验框架是确保实验结果准确可靠的关键。
通过选择适当的比例尺和风洞尺寸，可以使实验结果能够与实际情况相对应。
2. 构件和模型的制作在风洞实验中，需要制作建筑结构的模型和构件，以模拟实际情况。
模型的制作应尽可能真实、精确，可以使用各种材料如塑料、木材等。
构件的制作需要考虑到其力学性能，以保证实验结果的准确性。
3.参数设定和数据记录风洞实验需要设定多种参数如风速、风向等，以评估建筑结构在不同风力作用下的稳定性。
同时，需要记录实验过程中的各项数据，如应力、变形等，以提供参考和分析。
4. 结果分析和优化设计通过对风洞实验结果的分析，可以评估建筑结构的抗风能力，并进行优化设计。
分析结果可以指导建筑师和工程师在设计过程中进行必要的调整和改进，以确保建筑结构的安全性。
二、模拟方法的应用1. 数值模拟数值模拟是一种基于计算机技术的模拟方法，可以模拟建筑结构在不同风力作用下的响应。
通过建立数学模型和设定边界条件，可以分析建筑结构的应力、变形等性能。
数值模拟可以提供较快且相对准确的结果，为抗风设计提供参考。
2. 结构分析软件结构分析软件可以在建筑结构抗风设计中发挥重要作用。
这些软件可以模拟建筑结构在风力作用下的响应，通过仿真分析评估结构的稳定性。
结构分析软件具有较高的准确性和可靠性，并且可以节约时间和成本。
3. 基于实例的学习算法基于实例的学习算法是近年来发展起来的一种模拟方法，可以通过学习现有风洞实验和模拟结果，预测新的风力作用下的建筑结构响应。
风洞试验技术在建筑设计中的应用研究
风洞试验技术在建筑设计中的应用研究近年来，风洞试验技术在建筑设计中得到了广泛的应用。
风洞试验技术通过模拟真实的大气流动条件，为建筑设计者提供了重要的参考和指导。
本文将探讨风洞试验技术在建筑设计中的应用，并分析其对建筑结构和能源效率的影响。
首先，风洞试验技术在建筑结构设计中的应用不可忽视。
建筑物受风力的作用是一个复杂的过程，涉及到空气动力学和结构力学等多个学科。
风洞试验技术能够模拟不同风速和风向下的风载荷作用，从而帮助设计者评估建筑物的结构性能。
通过风洞试验，可以确定合理的结构参数和材料选择，提高建筑物的风险抗性和整体结构安全性。
此外，风洞试验还可以揭示建筑物在复杂风场中的风振响应特性，为防风设计提供科学依据。
其次，风洞试验在建筑能源效率研究中的应用也非常重要。
随着节能环保理念的普及，人们开始更加关注建筑的能源消耗和热舒适性。
风洞试验能够模拟不同季节和地区的气象条件，验证建筑外墙的隔热性能和通风设计的效果。
通过风洞试验，设计者可以优化建筑的外墙导热系数，改善室内温湿度分布，减少能源消耗和碳排放。
此外，风洞试验技术还可以应用于建筑外形优化和风险评估等方面。
建筑外形是建筑物的“面孔”，对其在城市景观中的表现起着重要的作用。
通过风洞试验，设计者可以评估不同外形的建筑物的空气动力学性能，优化建筑轮廓和造型设计，提高建筑物的视觉效果和空间利用率。
在风险评估方面，风洞试验可以评估建筑在极端风大风速下的稳定性和风险等级，为应急救援和灾害预防提供重要支持。
总之，风洞试验技术在建筑设计中的应用具有广泛的意义。
通过风洞试验，可以为建筑结构设计和能源效率提供可靠的科学依据。
在未来，随着风洞试验技术的不断发展和改进，其在建筑设计中的应用将会更加深入和广泛。
同时，我们也需要加强对风洞试验结果的分析和应用，及时将其转化为建筑设计的实际效益，进一步推动建筑设计的可持续发展。
结构风工程发展现状与展望
结构风工程发展现状与展望
张杰
【期刊名称】《建筑与设备》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】系统总结了国内外结构抗风研究领域的进展．包括风洞试验，风振理论研究，计算风工程理论与实践等．指出了结构抗风研究的发展方向。
【总页数】1页(P52-52)
【作者】张杰
【作者单位】广东省建筑设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TU311.3
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土木工程中的抗风设计与风洞试验
土木工程中的抗风设计与风洞试验在土木工程中，抗风设计是一项重要的任务。
随着城市的不断发展和建设，高层建筑物和桥梁的数量也在不断增加。
由于地理位置和建筑物的高度，风力成为一个不可忽视的因素。
因此，如何确保建筑物和桥梁的稳定性，降低风力对其造成的破坏是土木工程师们必须面对的挑战之一。
抗风设计的核心是通过计算和试验，确定建筑物和桥梁在不同风速下的响应和抗风能力。
为此，风洞试验被广泛应用于土木工程中。
风洞试验是一种通过在模拟环境中进行风流传导和载荷作用测试的方法。
它能够提供与实际情况相似的风速和风压，以评估建筑物和桥梁在不同风力下的稳定性。
风洞试验通常分为静风洞试验和风洞激励试验两种类型。
静风洞试验主要用于测量风压分布和流场特性。
通过在测试模型上布置压力传感器，工程师可以获取不同部位的风压数据，并进一步分析和优化设计。
而风洞激励试验则是通过施加风力激励来测试结构的动力特性。
工程师可以在风洞试验中模拟不同风速下的风荷载，并观察建筑物和桥梁的响应。
风洞试验的结果对于土木工程的设计和施工具有重要的指导作用。
通过风洞试验，工程师可以获得建筑物和桥梁在不同风速下的应力和变形等数据，以评估其结构的安全性和稳定性。
同时，风洞试验还能为设计提供参考，优化建筑物和桥梁的结构和形态，以提高其抗风能力。
除了风洞试验，工程师们还采用其他方法来进行抗风设计。
其中一种方法是基于数值模拟的计算流体力学（CFD）分析。
CFD分析用于预测风荷载分布、风压分布和风场特性，可以辅助风洞试验中的测试数据，并提供更精确的风力分析。
另一个重要的考虑因素是建筑物和桥梁的材料和结构。
在抗风设计中，工程师需要选择适合的材料和结构形式，以确保其具有足够的刚度和强度来承受风力的作用。
同时，建筑物和桥梁的几何形状和外形也会对其抗风能力产生影响。
通过优化设计，例如采用空气动力学性能较好的形状，可以提高结构的抗风能力。
总之，土木工程中的抗风设计与风洞试验是一项重要的任务。
防风固沙林阻沙效果的风洞模拟实验
防风固沙林阻沙效果的风洞模拟实验
沈晓东;区柏森
【期刊名称】《林业科学研究》
【年(卷),期】1992(5)2
【摘要】1 研究方法按照一般野外采用的防风固沙林结构,设计出9种实验模型(表1)。
模型是用直径4cm、高4cm的塑料极针和直径3.5mm的铅丝制成。
林带模型高16cm,枝下高4cm;灌木片林高4cm,模型缩比为1:50。
【总页数】6页(P219-224)
【作者】沈晓东;区柏森
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】S727.23
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2025年美国的风洞试验展望
2025年美国的风洞试验展望
战培国
【期刊名称】《实验流体力学》
【年(卷),期】2010(024)004
【摘要】@@ 风洞是航空航天领域极为重要的地面试验设施,从1985年到2009年过去的24年中,美国NASA、国防部、工业界所属的主要国家风洞试验设施,由于航空航天研制型号减少、经费预算降低、型号研究试验要求提高等因素影响,常用主要风洞数量锐减近50%,同时,美国各种主要风洞至今也运行了约30～70年.【总页数】2页(P后插1-后插2)
【作者】战培国
【作者单位】中国空气动力研究与发展中心
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广东科学中心风洞试验研究
广东科学中心风洞试验研究
易和;张季超;吴太成;邱志恒
【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2011(042)003
【摘要】广东科学中心屋面结构形式独特,现行规范无可供参考的体型系数,风振计算也无直接引用的方法.通过风洞模拟试验,得出了该屋面各区域的风压分布和最高最低风压峰值等参数,为确定风振系数,进行结构设计提供了依据.
【总页数】3页(P272-274)
【作者】易和;张季超;吴太成;邱志恒
【作者单位】广东科学中心,510006,广州;广州大学土木工程学院,510006,广州;广东省建筑科学研究院,510500,广州;广州大学土木工程学院,510006,广州
【正文语种】中文
【中图分类】TU317
【相关文献】
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基于风洞试验的典型工业厂房屋面风荷载分布特征
基于风洞试验的典型工业厂房屋面风荷载分布特征
李旭;朱社州;王君鹏
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2024(50)13
【摘要】随着我国经济发展,大型工业厂房建筑越来越多,由风荷载导致的工业厂房屋面也越来越多,因此,有必要对工业厂房屋面风荷载分布特征进行研究。
以沿海某厂房为研究对象,作缩尺比为1∶100的刚性模型,进行刚性模型测压风洞试验,研究不同风向下的屋面平均、脉动以及高阶矩风荷载特征,其结果可为厂房的主要受力构件设计和屋面围护结构设计提供风荷载设计参数。
【总页数】4页(P67-70)
【作者】李旭;朱社州;王君鹏
【作者单位】山东电力工程咨询有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU312
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空间张弦屋盖的抗风优化设计
空间张弦屋盖的抗风优化设计
黄友钦;张志华
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2013(035)007
【摘要】目前对风敏感结构的抗风优化设计研究集中于高层建筑结构,而大跨屋盖结构的风场和风振响应更加复杂.以广州国际会展中心的空间张弦屋盖为研究对象,基于风洞试验数据得到屋盖上的等效静力风荷载,进一步基于ANSYS一阶算法进行抗风优化计算.研究表明,抗风优化使构件总体积降低了大约30％,同时结构的整体强度和刚度得到有效提高,各构件间的受力更加协调,屋盖上位移分布更加均匀.【总页数】3页(P48-50)
【作者】黄友钦;张志华
【作者单位】广州大学结构安全与健康监测广州市重点实验室和广东省高校工程中心,广州510006;广州市天作建筑规划设计有限公司,广州510627
【正文语种】中文
【中图分类】TU352.2
【相关文献】
1.抗风索双层弦张弦梁结构动力性能分析
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第 36 卷
式中: k 为峰值因子, 取 2. 5~ 4. 0, 试验中取值为 k
= 3. 5; Cp mean为压力系数平均值; Cp rms 为压力系数
的根方差. 利用压力系数的最大值和最小值, 在对内
压修正的基础上可以求得极值风压
当 Cp时
DEN G H ongz hou , LI Feng, H U X iaoyi
( Department of Building E ngineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)
Abstract : A comparative study is made of the it ems of w ind loads bet ween Load Code for t he Design of Building St ruct ures ( GB 50009- 2001) of China and Minimum Design Loads for Buildings and Ot her St ruct ures ( ASCE7- 02) of America to study t he difference of w ind resistant design of cladding bet w een 10 min and 3 s duration t hroug h w ind tunnel tests. T hen, an engineering example is g iven t o i-l lust rat e t he det ailed designing process about cladding t hrough w ind tunnel t ests, and t he w ind loads based on GB 50009- 2001 and ASCE 7- 02 are compared. A conclusion is draw n that t hough t he ca-l culat ing processes of w ind loads on cladding based on GB50009- 2001 and ASCE7- 02 are diff erent, the results are almost consistent . Key words: cladding; w ind t unnel test; t ime- durat ion; pressure coeff icient
p max = p g , 3 s Cp mean, max - q i( GCp i ) ,
GCpi = - 0. 18
( 11)
p m in = p g , 3 s Cp mean, min - qi ( GCp i) ,
GCpi = + 0. 18
( 12)
式中: p g , 3 s 为 3 s 时距的梯度 风压值; Cp mean, max 和 Cp m ean, m in为各层所有测点中压力系数平均值的最大
1035
计方法的研究文献, 本文通过两国规范关于设计风 压规定的对比, 研究了通过风洞试验进行围护结构 抗风设计的计算方法. 在此基础上, 通过一个工程实 例对中美方法的计算结果进行了对比. 该工程位于 美国佛罗里达濒海地区, 此地区遭遇龙卷风频繁, 基 本风速较大( 本文工程实例中, 3 s 时距平均的基本 风速为 58. 13 m#s- 1, 相当于我国 10 min 时距平均 的基本风速为 38. 75 m#s- 1) , 围护结构常遭受风灾 而破坏. 受美国阁朗芙公司委托, 在同济大学 T J 2 大气边界层风洞中对某佛罗里达小高层建筑进行了
美国规范 规定, 取 C 类地 貌、离 地 10 m 高度
处、年出现概率为 0. 02( 相当于 50 年一遇) 、时距为 3 s 的风速值为基本风速. 高度 z 处的速度压力( 相
当于我国的 Lzw 0) 应按下式计算:
qz = 0. 613v 2
( 6)
式中: v 为高度 z 处的风速; qz 单位为 Pa. 从中美规范的规定中可以看出, 中美规范围护
风荷载是围护结构设计的控制载荷, 对于体型 复杂的不规则的建筑, 根据规范不能得到准确的围 护结构设计风压, 需要进行风洞试验. 中国5建筑结 构荷载规范6 ( GB 50009 ) 2001) ( 以下简称/ 中国规 范0) 规 定的基 本 风压 时距 为 10 m in, 美 国5 Min-i
mum design loads for buildings and ot her st ruct ures6 ( ASCE 7 ) 02) ( 以下简称/ 美国规范0) 规定的基本 风压时距为 3 s, 中美关于时距规定的不同, 决定了 围护结构风荷载计算方法的不同.
w k max = ( Cp max + W) p g, 10 m in
( 8)
当 Cp mean< 0, W= - 0. 2( z / z g) 2A时
w k min = ( Cp m in + W) p g , 10 min
( 9)
式中: p g, 10 min为 10 min 时距的梯度风压值; W为内压
构设计的风压
根据概率统计理论可知, 各测点在某一风向来
流的作用下, 其 压力 系数 的最大 和最 小值 Cp max, Cp min分别为
Cp max = Cp mean + kCp rms ( 7)
Cp m in = Cp mean - kCp rms
1036
同 济 大 学 学 报( 自 然 科 学 版)
构设计的风压
通过试验所得的各层所有测点中压力系数平均值 的最大值 Cp mean, max 和最小值 Cp mean, min, 根据美国规范, 在围护结构设计时, 将各个测点的平均风压系数与 3 s 梯度风压的乘积, 可以作为覆面构件的风荷载; 以式 ( 4) 为依据, 通过下式得到各层用于围护结构设计的风 压最大值 p max( 正压) 和最小值 p min( 负压) :
称为体型系数. 美国规范则都考虑了脉动风的影响, 即结构同一表面上的压力系数不是一个统一的值,
而是根据墙面、墙角边以及与风向的关系不同而有
所变化. 对于体型不规则的建筑, 用于围护结构设计
的压力系数需要通过风洞试验测定, 在此基础上进
行围护结构设计的方法中美有所不同. 1. 3 根据中国规范应用风洞试验方法进行围护结
p = qh [ ( GCp ) - ( GCp i) ]
( 3)
高于 18. 3 m 的建筑
p = q ( GCp ) - qi( GCpi)
( 4)
女儿墙
pp = qp ( GCp - GCpi)
( 5)
式中: p 为设计用风压( 标准值) ; q 为 z 高度处速度 压力; G 为阵风 响应因子; Cp 为外部压 力系数; q i 为用于确定内部风压的速度压力; Cpi 为内部压力系 数; qh 为高度 h ( 结构高度) 处的速度压力; p p 为净 压力; qp 为顶部女儿墙的速度压力. 进行围护结构 抗风设计时, 阵风影响系数 G 实际取 1.
关键词: 围护结构; 风洞试验; 时距; 压力系数
中图分类号: T U 312. 1
文献标识码: A
文章编号: 0253- 374X( 2008) 08- 1034- 06
Study on Wind Resistant Design of Cladding Based on Wind Tunnel Tests
结构设计风荷载计算涉及的主要参数有: 基本风压 或风速, 与体型相关的系数( 体型系数、压力系数) ,
与脉动风相关 的系数( 风 振响应系数、阵风响应因
子) . 基本风压或风速的统计规定主要涉及到地貌、
平均风速时距、标准高度、最大风速样本、重现期和
风速的线型六方面的内容, 中美规范最大差别在于
平均风速时距的不同, 中国规范时距为 10 min, 美
风系数 Bgz 近似考虑脉动风瞬间增大的影响, Bgz 采 用下式计算:
Bgz = k ( 1 + 2 Lf )
( 2)
式中: Lf 为脉动系数; k 为地面粗糙度调整系数; Bgz 的取值在中国规范中查表得到.
1. 2 美国规范基本规定 美国规范围护结构设计的风压计算公式如下:
低矮建筑, 低于 18. 3 m
公式为
w k = Bg z Ls Lz w 0
( 1)
式中: w k 为风荷载标准值; Ls 为风荷载体型系数; Lz 为风压高度变化系数; w 0 为基本风压; Bgz 为高
度 z 处的阵风系数.
对于基本风压, 中国规范规定: 基本风压是以当 地空旷平坦的地面( B 类地貌) 上、离地 10 m 高度处
修正系数; z 为围护结构的高度; z g 为梯度风高度.
通过规范查得的阵风系数 Bgz 与通过试验得到
的压力系数平均值 Cp mean在对内压修正的基础上可
以求得阵风风压
w kgust = ( Bg z Cp mean + W) p g, 10 min ( 10)
在实际应用中为了安全起见, 取阵风风压和极值 风压中较大值( 绝对值) 作为围护结构设计的风压值. 1. 4 根据美国规范应用风洞试验方法进行围护结
风洞测压试验研究; 并分别通过中美规范计算得到 了围护结构的设计风压, 进行了对比分析. 通过本文 的讨论, 为我国工程设计特别是涉外工程, 应用风洞 试验进行围护结构抗风设计提供了参考.
1 中美通过风洞试验进行围护结构抗 风设计方法
1. 1 中国规范基本规定
对于围护结构风荷载的计算, 中国规范的计算
国规范为 3 s. 根据国内外学者所得到的各种不同时 距间平均风速的比值统计可知, 时距 3 s 的风速值