大跨屋盖风荷载特性的风洞试验研究

 

DOI:10.14006/j.jzjgxb.2001.02.004

第!!卷第!期

!445年6月

文章编号:5444=>?>@A!445B4!=44!"=4>建筑结构学报#$%&’()$*+%,)-,’./0&%10%&23:$);!!9<$;!78&,)9!445

大跨屋盖风荷载特性的风洞试验研究

谢壮宁,倪振华,石碧青

A汕头大学土木系,广东汕头C5C4>"B

摘要:本文结合深圳市高交会展馆续建工程屋盖的试验研究,分析了位于高湍流区域的大跨低矮屋盖的平均风压及脉动风压分布特性,通过屋盖测点脉动风压随风向变化的三维功率谱密度函数,分析了结构的漩涡脱落特征。所得的这些结果对于结构的抗风设计有较为重要的指导意义。

关键词:大跨屋盖;风压分布;脉动风压;漩涡脱落

中图分类号:DE"5!FG5;:!55GH6文献标识码:7

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5引言

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在近几年的热带风暴中,我国不断发生机场候机

楼屋盖及大型机库屋盖为强风所破坏的事故,轻型屋

盖的风荷载问题正越来越引起结构工程师的关注。这

类结构大多采用全钢骨架结构,屋盖自重轻、柔度大,

风荷载是结构设计的主要控制荷载。对于多数的屋盖

《建筑结构荷载规范》AI+#@—?HBJ5K中没有结构,现行

类似的外形可供参考,因此建筑模型的风洞试验研究

成为唯一可靠而且行之有效的途径。

深圳市高交会续建工程主体建筑呈矩形平面,总

平面尺寸5?4LM?4L,最大高度!HG?L。主体建筑采用

了波形屋盖的网架结构,屋盖上风压分布较为复杂,从

现有荷载规范中不能直接查到相应的体型系数。因此,

为了获得合理的风荷载设计参数,在汕大风洞实验室

进行了该项目的风洞模拟试验。

本文结合该项目的试验研究,分析了位于高湍流

区域的大跨屋盖的平均风压及脉动风压分布特性,并

根据测点的脉动风压的功率谱密度随风向角变化的三

维功率谱密度函数,初步分析了结构的漩涡脱落特征,

所得的这些结果对于结构的抗风设计将具有较为重要

的指导意义。试验简介试验设备本文试验使用汕头大学的大气边界层风洞进行,该风洞是一座具有串置双试验段的全钢结构的闭口回高!L、长!4L。风速连续流低速风洞,主试验段宽"L、可调,最大风速可达6CLN3。测压系统采用美国/1(’,O()O2公司的PQ/1(’=5444电子扫描阀测压系统,该系统所用测压模块为R$1"",汕大风洞实验室目分54,’1S水柱和!4,’1S水柱前共有6个R$1""模块,两种量程,其精度包括线性度、迟滞性、重复性分别为T4G!4UVG/G、T4G5CUVG/G、T4G4?UVG/G。该系统的数据采集软件经改写已初步可以适应脉动风压测量的需要J!KJ"KJ6K。

图5

基金项目:国家自然科学基金重大项目AC@?@C654B资助。

作者简介:谢壮宁A5@>"=

究员。B,男A汉族B,广东汕头人,副研+类地貌风剖面及湍流分布地貌类型按国家《建筑结构荷载规范》AI+#@—?HB中规定的+类地貌考虑,地貌粗糙度系数A指数律B!W4G5>。在正式试验前,

大跨屋盖风荷载特性的风洞试验研究

首先在试验段内以二元!"

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