低層房屋風雨作用效應的數值研究.pdf

1、我國沿海地區(qū)臺風活動頻繁，臺風經常造成大量建筑物尤其是量大面廣的低層房屋的損傷甚至破壞。臺風登陸前后往往伴隨著強降雨過程，強風攜帶著暴雨共同襲擊低層房屋，往往是造成房屋圍護結構破壞的主要原因。因此，如何較全面地掌握低層房屋在風雨共同作用下的風雨荷載效應和雨量分布特性，以便提出有效的抗風防雨措施十分必要。 本文采用數值模擬方法探討低層房屋迎風墻面的風雨荷載效應隨不同風速、不同降雨量及不同屋面構造形式的變化趨勢及分布規(guī)律。本文在總結

2、前人主要研究成果的基礎上，首先建立了以平均Navier-Stokes方程和K-ε湍流模型為基礎的湍流流動基本方程及數值計算方法，并引入降雨計算模型和離散相模型，建立了雨滴軌跡和速度變化的求解方法。在此基礎上通過對雙坡屋面低層房屋在不同風速、不同風向角以及不同降雨量下的風壓系數、雨壓系數及墻面雨量分布進行研究，獲得了不同屋面構造形式(無挑檐、平屋面)的低層房屋迎風墻面的風雨荷載變化以及風驅雨量的分布規(guī)律，研究表明降雨產生的附加荷載對房屋具

3、有較顯著的影響，該附加荷載可達到純風荷載的30％以上。 接下來，對兩棟幾何外形相同的雙坡屋面低層房屋在不同風速、不同降雨量、不同排列形式和不同間距下的風驅雨量分布進行了較詳盡的數值模擬分析，得到了迎風面各分區(qū)的局部強度因子和風驅雨量以及干擾因子的變化規(guī)律，并與單體建筑的計算結果進行了比較。結果表明風驅雨量的分布規(guī)律隨著間距的變化而與單體建筑的規(guī)律有顯著差異。最后，對三幢雙坡屋面低層房屋組成的建筑群的風雨作用效應進行了數值模擬，獲