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椭圆形截面超高层建筑风荷载体型系数及风致静力干扰效应的风洞试验研究

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建筑结构 2022年第S2期52卷 1983-1989页

作者：吕东涛杨易华南理工大学土木与交通学院广州510641 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641

为探究偏心率为0.85的椭圆形截面超高层建筑的风荷载特性,通过多工况刚性模型测压风洞试验,获得了沿长轴和短轴风向下某体型为椭圆形超高层建筑分块体型系数的变化规律,比较了顺风向整体体型系数与规范中矩形截面整体体型系数建议值的差... 详细信息

为探究偏心率为0.85的椭圆形截面超高层建筑的风荷载特性,通过多工况刚性模型测压风洞试验,获得了沿长轴和短轴风向下某体型为椭圆形超高层建筑分块体型系数的变化规律,比较了顺风向整体体型系数与规范中矩形截面整体体型系数建议值的差异,将试验得到顺风向静力干扰因子与规范中两方形建筑顺风向干扰系数参考值进行比较。结果表明:当风向沿短轴时,无干扰状态下T3塔楼顺风向整体体型系数绝对值可达1.46,相比矩形截面体型系数规范参考值增大约4.3%;在沿长轴的180°来流方向,干扰状态下T3塔楼最底部区域体型系数由单体状态的-0.037增大到1.307;在沿短轴的270°来流方向,干扰状态下顺风向分块体型系数绝对值相比单体状态减小可达79%;在T3和T4两塔楼长轴之间夹角为42.5°的布置中,T3塔楼顺风向静力干扰因子分别为0.69和0.90,分别小于在相同位置非倾斜布置状态下两方形高层建筑规范参考值0.98和0.92。研究结果为椭圆形超高层建筑的围护结构和主体结构抗风设计提供一定依据。

关键词：超高层建筑风洞试验椭圆形截面顺风向静力干扰分块体型系数

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双坡光伏车棚屋面风荷载特性

太阳能学报 2019年第2期40卷 530-537页

作者：李寿科张雪方湘璐孙洪鑫陈宁胡金星湖南科技大学土木工程学院湘潭411201 长沙理工大学桥梁工程安全控制技术与装备湖南省工程技术研究中心长沙410114 深圳市机场(集团)有限公司深圳518000

对屋面倾角20°和30°的双坡光伏车棚进行1∶50缩尺刚性模型测压风洞试验,分析屋面整体体型系数、平均风压系数、极值风压系数和局部块体型系数分布规律,与当前国家规范取值及以往试验值进行比较,结果表明垂直风向为屋面正整体体型系数... 详细信息

对屋面倾角20°和30°的双坡光伏车棚进行1∶50缩尺刚性模型测压风洞试验,分析屋面整体体型系数、平均风压系数、极值风压系数和局部块体型系数分布规律,与当前国家规范取值及以往试验值进行比较,结果表明垂直风向为屋面正整体体型系数最不利风向,规范取值大于试验值,斜风向为负整体体型系数最不利风向,规范取值偏于不安全;双坡车棚屋面的测点最大吸力出现在屋脊处,最大风压出现在屋檐位置,屋面倾角增加,极值风吸力增大;《建筑结构荷载规范》GB 50009—2012未给出四面开敞的双坡车棚屋面的局部分块体型系数取值方法,双坡车棚屋面屋脊和屋面中部局部分块体型系数试验值大于规范给出的封闭式双坡屋面局部分块体型系数,屋檐边缘区域的试验值低于封闭式双坡屋面的规范取值。

关键词：风荷载风洞试验风压系数光伏车棚双坡屋面整体体型系数分块体型系数

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单坡光伏车棚风洞试验研究

振动与冲击 2019年第7期38卷 240-245,263页

作者：李寿科刘智宇张雪方湘璐高闻靖孙洪鑫湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201

对屋面倾角10°、20°和30°的单坡光伏车棚进行缩尺刚性模型测压风洞试验,研究倾角和有无停车对屋面整体体型系数、平均风压系数、极值风压系数和局部块体型系数的影响规律,与当前国家规范取值进行比较。结果表明,单坡光伏车棚上半区... 详细信息

对屋面倾角10°、20°和30°的单坡光伏车棚进行缩尺刚性模型测压风洞试验,研究倾角和有无停车对屋面整体体型系数、平均风压系数、极值风压系数和局部块体型系数的影响规律,与当前国家规范取值进行比较。结果表明,单坡光伏车棚上半区屋面主要承受风吸力作用,下半区屋面主要承受风压作用,最不利整体风荷载试验值比规范取值小20%左右;屋面整体平均风荷载和屋面各分块承受的风荷载随屋面倾角的增大而增加,上屋檐角部分块为最不利风吸力发生位置,下屋檐角部分块为最不利风压发生位置;停车会增大上半区屋面风吸力约10%,减小下半区屋面的最不利风压作用约70%。

关键词：风洞试验光伏车棚单坡屋面整体体型系数分块体型系数设计风荷载

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干煤棚柱面网壳结构多参数风荷载试验研究

建筑结构 2015年第17期45卷 92-98,62页

作者：黄鹏兰志昆顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

采用柱面网壳结构形式的大跨度干煤棚具有质量轻、阻尼小、刚度小等特点,易遭受风荷载作用而破坏。以某电厂实际干煤棚工程为背景,进行了多种参数的风洞刚性模型测压试验。首先探讨了基本工况(长宽比7、矢跨比0.52、端截面开敞、A类风... 详细信息

采用柱面网壳结构形式的大跨度干煤棚具有质量轻、阻尼小、刚度小等特点,易遭受风荷载作用而破坏。以某电厂实际干煤棚工程为背景,进行了多种参数的风洞刚性模型测压试验。首先探讨了基本工况(长宽比7、矢跨比0.52、端截面开敞、A类风场、无干扰)在不同风向角下干煤棚结构外表面、内表面以及净风压的荷载分布特性,其次对比研究了在不同风向角、风场类型、端截面形式、长宽比、矢跨比、干扰类型这6种基本参数的常用范围内干煤棚表面分块体型系数值的分布特性,最后为方便工程应用,给出了可供参考的规范化分块体型系数结果。

关键词：干煤棚柱面网壳结构风洞试验风压系数分块体型系数多参数

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脊谷式索膜屋盖的风洞试验研究

建筑结构 2006年第12期36卷 92-95页

作者：张轶关富玲马燕红浙江大学空间结构研究中心杭州310027

脊谷式索膜结构为类似双坡屋盖的空间曲面造型,具有风敏感性。结合台州大学风雨操场屋盖的风洞试验进行研究,通过分块体型系数和局部风压体型系数分析了该类结构的表面风荷载分布特性,并与相关规范进行比较,得出一些适用于设计的建议。

关键词：脊谷式索膜屋盖风洞试验分块体型系数局部风压体型系数

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上海东方艺术中心风荷载试验

同济大学学报（自然科学版） 2003年第7期31卷 819-823页

作者：李忠湧汪大绥黄鹏顾明东方艺术中心指挥部上海200135 华东建筑设计研究院有限公司上海200002 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

介绍了上海东方艺术中心模型风洞试验概况和主要结果 .给出了屋面在最不利工况下的分块体型系数及平均风压系数的等值线图 ,清楚地显示了此大跨度屋盖结构屋面的风压分布特征 .结果表明 ,周边建筑对所测建筑的风荷载有较大的干扰影响 .... 详细信息

介绍了上海东方艺术中心模型风洞试验概况和主要结果 .给出了屋面在最不利工况下的分块体型系数及平均风压系数的等值线图 ,清楚地显示了此大跨度屋盖结构屋面的风压分布特征 .结果表明 ,周边建筑对所测建筑的风荷载有较大的干扰影响 .最后对分别按规范 (基于平均风压 )和应用统计方法 (基于平均风压和脉动风压 )计算的用于玻璃幕墙设计的风压结果进行了比较 ,结果表明 ,按规范计算的最不利风荷载偏小。

关键词：风洞试验分块体型系数风压干扰影响

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帐篷膜结构的风载分布及响应研究

帐篷膜结构的风载分布及响应研究

作者：张轶浙江大学

学位级别：硕士

帐篷是一种古老的建筑形式，自有史以来就被用来作为房屋和简易的遮蔽物。如今随着建筑技术，计算机技术和新材料研究的飞速发展，性能优良的新型膜材被用于建造永久性的帐篷结构，并已经成功地运用于机场，体育馆等大跨公共建筑中。帐... 详细信息

帐篷是一种古老的建筑形式，自有史以来就被用来作为房屋和简易的遮蔽物。如今随着建筑技术，计算机技术和新材料研究的飞速发展，性能优良的新型膜材被用于建造永久性的帐篷结构，并已经成功地运用于机场，体育馆等大跨公共建筑中。帐篷膜结构一般由索和膜材这些柔性材料张拉而成，风荷载是其控制荷载，而目前对此类结构的风载分布和抗风性能的系统研究很少，而且荷载规范中缺少此类体型的参数，因此对帐篷膜结构进行这方面的研究具有重要的工程设计意义和进一步学术研究的参考价值。本文从张拉膜结构的设计过程中不同的风荷载取值出发，利用某一刚性模型风洞试验和计算机随机风振响应分析，对该类结构的风载体型系数分布以及风振系数作了小结，并且得出了一些相关的抗风性能的有益结论。在风载分布方面，分别制作了单跨和多跨的帐篷膜结构刚性模型，进行0—360度24个风向角下的试验分析，获得了各角度下的风压系数分布。为了找出设计荷载所需要的分块体型系数，整体升力和局部风压最值，本文进行了各风向角下以上三个参数的比较，找出了不利的风向角，并归纳出该角度下的分块体型系数图和汇总的体型系数等。最后，根据边片的最大体型系数，得到了边片形式的设计建议。风振响应方面，本文从设计角度出发，进行了以上帐篷膜结构模型的模态分析。然后利用风洞试验得到的风压时程数据，进行了各典型角度下随机风振响应分析。具体的以某一角度的位移，索内力和膜主应力响应为例，得到了一些响应的规律，给出了控制帐篷膜结构风振的一些有效方法。最后，给出了各典型角度下的分片风振系数归纳，为通常的膜结构设计提供了参考。

关键词：帐篷膜结构刚性模型风洞试验不利风向角分块体型系数时程分析法风振响应风振系数

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大跨封闭式柱面屋盖结构风荷载特性研究

大跨封闭式柱面屋盖结构风荷载特性研究

作者：徐桐石家庄铁道大学

学位级别：硕士

大跨屋盖结构以其美观的结构形式、良好的受力特性受到广泛青睐,由于该类结构自身刚度低、质量轻的特点,使得其对风荷载非常敏感。因此,科学把握结构表面的风荷载特性并合理确定结构风荷载信息对于该类结构的抗风设计非常关键。随着我... 详细信息

大跨屋盖结构以其美观的结构形式、良好的受力特性受到广泛青睐,由于该类结构自身刚度低、质量轻的特点,使得其对风荷载非常敏感。因此,科学把握结构表面的风荷载特性并合理确定结构风荷载信息对于该类结构的抗风设计非常关键。随着我国煤电事业的快速发展以及人们环保意识的不断提高,大跨柱面干煤棚这种大跨度屋盖结构形式也逐步从开敞式转变为封闭式,结构形式改变,也使得结构表面风荷载发生变化。本文以封闭式干煤棚柱面屋盖为工程背景,基于CFD数值模拟技术,运用ANSYS Flunet软件完成对大跨封闭式柱面屋盖结构表面风荷载分布特性进行了系统研究,主要包括:(1)以某电厂封闭式干煤棚柱面屋盖结构为背景,在数值风洞中分别进行几何模型建立、计算网格划分、数值模拟后处理设置以及数值模拟结果分析几项工作。(2)通过不同风向角下结构表面风压系数和分块体型系数变化规律,研究风向角对该类大跨封闭式柱面屋盖结构风荷载特性的影响。研究发现,随着风向角的改变,柱面结构大部分区域风荷载分布发生显著变化,柱面结构所受风荷载主要以风吸作用为主;当风向角为0°时(风向垂直于跨度方向),屋盖结构柱面前缘存在较大风吸力,沿着风向柱面所受风吸力逐渐减小;当风向角为90°时(风向平行于跨度方向),柱面屋盖结构顶部中心位置存在较大风吸力,此时结构分块体型系数出现最大负值。(3)固定风向角不变,在数值风洞中共建立九种结构几何参数工况,通过改变结构几何参数,研究结构矢跨比以及长宽比的改变对大跨封闭式柱面屋盖结构风荷载特性的影响。研究发现,柱面结构矢跨比增加时,结构上柱面(迎风面)底部分块区域所受风压作用加强,结构顶部中心分块区域所受风吸作用加强;柱面结构长宽比增加时,结构顶部中心分块区域所受风吸作用适当加强,其余区域风荷载作用并无显著变化。(4)固定风向角下,通过干扰距离以及干扰方式的改变,将受扰结构作为研究对象,研究大跨封闭式柱面屋盖结构表面风荷载干扰效应。研究发现,单侧串列布置时,由于遮挡效应,受扰结构(下游)大部分区域分块体型系数的绝对值有所降低;在一定干扰距离范围内,随着干扰距离增加,施扰结构(上游)对于受扰结构(下游)大部分区域的干扰作用有所下降;同等的条件下,在一定的干扰距离内,双侧串列布置(双边干扰)较单侧串列布置(单边干扰)更有利于减少受扰结构风荷载。

关键词：封闭式柱面屋盖分块体型系数风向角矢跨比长宽比干扰效应

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大跨度可开合屋盖结构的风荷载特性

大跨度可开合屋盖结构的风荷载特性