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四类常见异形截面高层建筑主体结构风荷载体型系数风洞试验研究

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建筑结构 2024年

作者：朱之昊全涌张正维姚博江苏工程职业技术学院中国五冶集团有限公司同济大学土木工程防灾国家重点实验室

受场地、功能与规划的影响，很多高层建筑采用非矩形的异形横截面设计，但我国荷载规范并没有准确计算各种异型截面高层建筑的风荷载设计参数。本文利用自行设计的模块化拼装模型系统，设置了比较常见的Π形、T形、十字形和L形4类异形... 详细信息

受场地、功能与规划的影响，很多高层建筑采用非矩形的异形横截面设计，但我国荷载规范并没有准确计算各种异型截面高层建筑的风荷载设计参数。本文利用自行设计的模块化拼装模型系统，设置了比较常见的Π形、T形、十字形和L形4类异形横截面形状建筑模型，每类模型又各设置3种肢长工况，总计12个模型工况，并通过刚性模型测压风洞试验探究了高层建筑风荷载体型系数随不同截面形状、肢长和风向的变化规律，并与现行荷载规范取值进行了对比。研究结果表明：规范对异形横截面高层建筑的最不利风向和肢长变化的考量不够充分，各立面上的体型系数取值存在低估；本文总结了4类异形截面高层建筑的最不利风向范围和各立面以及整体体型系数，并给出了便于工程设计人员和规范修订参考的取值图示。

关键词：风洞试验高层建筑异形截面风荷载体型系数

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基于CFD的光伏面板风荷载体型系数研究

科技通报 2024年第7期40卷 46-52,113页

作者：赵岩蒋永前中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122

风荷载体型系数是计算太阳能光伏面板所受风荷载大小的重要参数。本文基于流体力学分析平台Flu⁃ent,采用雷诺时平均法开展不同风向角和不同安装倾角工况下光伏面板风压分布规律、风速矢量及其风荷载体型系数的研究,并将模拟结果与各国... 详细信息

风荷载体型系数是计算太阳能光伏面板所受风荷载大小的重要参数。本文基于流体力学分析平台Flu⁃ent,采用雷诺时平均法开展不同风向角和不同安装倾角工况下光伏面板风压分布规律、风速矢量及其风荷载体型系数的研究,并将模拟结果与各国规范进行对比。计算结果表明:风向角和安装倾角变化均对光伏面板所受风荷载的大小具有显著影响;光伏面板表面正压、负压的递减方向与气流方向一致;面板上、下表面迎风侧边缘处存在较大的压力差,易造成光伏面板风致损坏;根据CFD数值模拟结果以及与各国规范对比分析,提出了不同安装倾角和不同风向角工况下光伏面板风荷载体型系数建议值。研究成果可为太阳能光伏组件的抗风设计提供一定的参考依据。

关键词：光伏数值模拟风压风荷载体型系数 CFD

基于小样本机器学习的矩形截面高层建筑风荷载体型系数预测

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建筑结构学报 2023年第11期44卷 137-145页

作者：徐海巍陈加淦沈国辉陈水福浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

为研究小样本训练集下机器学习矩形截面高层建筑整体风压预测效果,应用多种经典机器学习方法对建筑基底整体风荷载体型系数进行了预测模型的训练与测试。比较了不同机器学习方法训练得到的模型预测精度差异,并提出基于二阶集成的广义回... 详细信息

为研究小样本训练集下机器学习矩形截面高层建筑整体风压预测效果,应用多种经典机器学习方法对建筑基底整体风荷载体型系数进行了预测模型的训练与测试。比较了不同机器学习方法训练得到的模型预测精度差异,并提出基于二阶集成的广义回归网络。经测试表明,基于该方法训练得到的预测模型具有良好的精度及鲁棒性。利用该预测模型预测了矩形截面高层建筑基底的顺风向和横风向最大体型系数随着长宽比的变化规律。预测结果表明,顺风向体型系数随长宽比增大先增大后减小,最大值出现在长宽比为2左右,而当长宽比大于4后基本稳定在约1.35;而横风向体型系数最不利值分布在0.35~1.10之间,且随长宽比增大呈增大趋势。

关键词：高层建筑矩形截面风荷载体型系数机器学习集成广义回归网络

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公寓铝幕墙风荷载体型系数精细化分析

力学季刊 2022年第2期43卷 433-445页

作者：吴秀峰周星宇张学生赵中军程欣荣韩维池辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 北京城建集团有限责任公司北京100088 江河创建集团股份有限公司北京101300

本文以北京冬奥运村公寓建设项目为工程背景,采用计算流体力学,基于大涡模拟对铝幕墙空腔装饰构件的风荷载体型系数进行研究.研究发现,在不同工况下,装饰构件法向风荷载体型系数整体大于切向风荷载体型系数,拐角区域的装饰构件会比平直... 详细信息

本文以北京冬奥运村公寓建设项目为工程背景,采用计算流体力学,基于大涡模拟对铝幕墙空腔装饰构件的风荷载体型系数进行研究.研究发现,在不同工况下,装饰构件法向风荷载体型系数整体大于切向风荷载体型系数,拐角区域的装饰构件会比平直区域的装饰构件受到更大的风压作用;建筑的风荷载体型系数的变化幅度会随着所在高度的增加而愈发明显.研究结论对该工程的幕墙设计及其连接件设计提供了精细化的荷载数据.

关键词：数值风洞大涡模拟高层建筑铝幕墙装饰构件风荷载体型系数

风荷载体型系数与门式刚架跨高比相关的混用法商榷

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建筑结构 2017年第7期47卷 86-91,68页

作者：许厦鹰厦门市合道施工图审查有限公司厦门361004

针对门式刚架风荷载体型系数按跨高比分别采用不同标准取值的混用法提出不同观点,指出其缺少必要的理论依据和试验验证,不符合现行荷载规范体型系数的原则及体型系数所具有的属性要求,也与先进国家风荷载计算的基本理念相左。体型系数... 详细信息

针对门式刚架风荷载体型系数按跨高比分别采用不同标准取值的混用法提出不同观点,指出其缺少必要的理论依据和试验验证,不符合现行荷载规范体型系数的原则及体型系数所具有的属性要求,也与先进国家风荷载计算的基本理念相左。体型系数取值与门式刚架跨高比无关。

关键词：门式刚架风荷载体型系数跨高比

考虑周边建筑影响的大跨煤棚风荷载体型系数研究

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工程力学 2021年第S1期38卷 72-76页

作者：郑怡彤吴倩云贾娅娅刘小兵石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院风工程研究中心石家庄050043

为了研究周边建筑对大跨煤棚风荷载体型系数的影响,以某发电厂大跨度煤棚工程项目为背景,采用计算流体力学(CFD)的方法,模拟了4个典型来流风向下结构表面的风荷载体型系数云图。研究了有干扰和无干扰、多干扰和少干扰条件对煤棚风荷载... 详细信息

为了研究周边建筑对大跨煤棚风荷载体型系数的影响,以某发电厂大跨度煤棚工程项目为背景,采用计算流体力学(CFD)的方法,模拟了4个典型来流风向下结构表面的风荷载体型系数云图。研究了有干扰和无干扰、多干扰和少干扰条件对煤棚风荷载体型系数的影响。结果表明:最大正体型系数出现在结构表面的迎风面,周边干扰使最大正体型系数减小,在一定风向下出现分块现象;最大负体型系数出现在结构顶部或上表面迎风侧的前缘,周边干扰对最大负体型系数的削弱作用较小。

关键词：大跨煤棚风荷载体型系数数值模拟周边建筑干扰

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矩形高层建筑结构风荷载体型系数计算讨论

安徽建筑 2023年第12期30卷 63-64,99页

作者：雷思维樊浩闫羽璇长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

文章对比《荷载规范》与《高规》对风荷载体型系数的计算方法,分别分析其建筑高度、宽度和长度对风荷载体型系数计算的不同影响程度,并根据实际工程实例计算,得出此系数随高宽比或长宽比的不同变化规律和应用范围.此外,通过风洞荷载试... 详细信息

文章对比《荷载规范》与《高规》对风荷载体型系数的计算方法,分别分析其建筑高度、宽度和长度对风荷载体型系数计算的不同影响程度,并根据实际工程实例计算,得出此系数随高宽比或长宽比的不同变化规律和应用范围.此外,通过风洞荷载试验对超高层建筑结构迎风面风荷载体型系数分布规律进行分析,并与规范计算值进行比较,提出对超高层建筑结构风荷载体型系数计算的建议,有利于提高低烈度地区风荷载控制的高层建筑结构设计的合理性.

关键词：风荷载体型系数高层建筑高宽比长宽比

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超高混凝土烟囱风荷载体型系数试验研究

武汉大学学报（工学版） 2020年第S1期53卷 438-442页

作者：张纯康熊前锦李进中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司湖北武汉430071

随着近年来大量高度270 m以上的超高混凝土烟囱的建设,现行烟囱设计规范关于风荷载设计的参数不再完全适用。针对于此,本文通过风洞试验,对超高混凝土烟囱风荷载体型系数进行了研究和分析,分别分析了有无周边建筑下烟囱风荷载体型系数... 详细信息

随着近年来大量高度270 m以上的超高混凝土烟囱的建设,现行烟囱设计规范关于风荷载设计的参数不再完全适用。针对于此,本文通过风洞试验,对超高混凝土烟囱风荷载体型系数进行了研究和分析,分别分析了有无周边建筑下烟囱风荷载体型系数规律。同时利用计算流体动力学(CFD)方法研究了烟囱的体形系数,考虑周围建筑的干扰效应,模拟出烟囱全表面的风压信息以及周围流场的特性,可供类似超高烟囱设计参考。

关键词：烟囱风荷载体型系数风洞试验 CFD

柱状屋面风荷载体型系数数值模拟研究及取值建议

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建筑结构 2020年第11期50卷 129-134,89页

作者：于敬海赵彧洋蒋智宇韩凤清李路川天津大学建筑设计规划研究总院天津300073 天津大学建筑工程学院天津300072 山东历下控股集团有限公司济南250014

采用ANSYS Fluent软件对柱状屋面风荷载分布进行了数值模拟。应用SST k-ω湍流模型,研究风向角、矢跨比、长跨比以及两端是否封闭对柱状屋面风荷载体型系数的影响。结果表明,风荷载体型系数取值受矢跨比、屋面两端是否封闭和风向角影响... 详细信息

采用ANSYS Fluent软件对柱状屋面风荷载分布进行了数值模拟。应用SST k-ω湍流模型,研究风向角、矢跨比、长跨比以及两端是否封闭对柱状屋面风荷载体型系数的影响。结果表明,风荷载体型系数取值受矢跨比、屋面两端是否封闭和风向角影响较大,而受长跨比的影响较小。并将模拟结果与已有的风洞试验结果进行对比分析,验证了数值模拟结果的可靠性。最后给出了柱状屋面的风荷载体型系数的取值建议,为柱状屋面的结构抗风设计提供有益的参考。

关键词：柱状屋面风荷载体型系数风荷载分布数值模拟