屋面構(gòu)造影響低矮建筑表面風壓的數(shù)值研究.pdf

1、我國沿海城市屢受臺風影響，歷次風災(zāi)均給我國帶來巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。低矮房屋損毀所造成的損失達風災(zāi)損失的半數(shù)，多次風災(zāi)調(diào)查顯示，低矮房屋風毀主要表現(xiàn)為屋面轉(zhuǎn)角、邊緣和屋脊等易損部位先破壞進而引發(fā)建筑的整體倒塌。因此，針對低矮建筑屋面細部構(gòu)造（屋脊、出山和女兒墻）對屋面風壓的影響研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　本文基于日本東京工藝大學風洞試驗數(shù)據(jù)，對幾何尺寸為24m×16m×12m的建筑模型進行數(shù)值模擬研究。采用 RNG k-

2、ε湍流模型，建立適合低矮房屋結(jié)構(gòu)鈍體繞流的數(shù)值風洞，將數(shù)值模擬結(jié)果與同尺寸低矮房屋風洞試驗數(shù)據(jù)進行對比。結(jié)果表明，本文采用的數(shù)值模擬方法能較好地反映低矮房屋表面風壓的分布情況。影響低矮建筑屋面風壓的因素較多，本文分析了風向角和坡角對屋面風壓特征的影響，以來流垂直屋沿短邊為0°風向角，結(jié)果表明：隨著風向角增大，屋面高負壓區(qū)由屋沿短邊轉(zhuǎn)向屋沿長邊；隨著坡角的增大，迎風屋面吸力逐漸減弱，在背風屋面屋脊線區(qū)域出現(xiàn)高負壓區(qū)。在此模型基礎(chǔ)上，以風向

3、角為變量，深入探討構(gòu)造尺寸變化影響坡屋面局部風壓特性。研究表明，當屋脊高度增加，迎風屋面體型系數(shù)也增大；隨著出山高度的增加，屋面分區(qū)體型系數(shù)變化較??；在屋脊和出山的共同作用下，垂直風向時，屋面邊緣區(qū)域的風壓系數(shù)有所降低。斜風向時，迎風區(qū)域的吸力變大。
　　研究體型比為1.5:1:1的建筑模型，三種女兒墻形式（連續(xù)等高女兒墻、局部女兒墻、角部加高女兒墻）對平屋面局部風壓分布影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，當女兒墻高度為0.6m時，連續(xù)等高女