復(fù)雜山地地形對高層建筑風荷載取值影響的研究-.pdf

1、現(xiàn)今隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及土木建筑技術(shù)的不斷進步，中國正在進行著大規(guī)模的（超）高層建筑建設(shè)。在山地丘陵地區(qū)，山地地形會對大氣風場產(chǎn)生加速效應(yīng)。山體自身的坡度、高度、山體之間的遮擋間距以及來流風向等因素都影響風場的這種加速效應(yīng)，并使風場變得復(fù)雜。高層建筑一般柔性低頻，對風荷載極其敏感。本文采用大氣邊界層風洞試驗與計算流體動力學數(shù)值模擬相結(jié)合的手段，研究復(fù)雜山地地形對高層建筑風荷載取值影響，為山地高層結(jié)構(gòu)設(shè)計提供合理的風荷載參數(shù)。
　

2、　本文在以往的研究成果基礎(chǔ)之上，對兩座余弦型單個山體進行了大氣邊界層風洞試驗，考慮了加速效應(yīng)沿山坡的詳細分布，得到了迎風坡面、背風坡面以及側(cè)風坡面平均風速和湍流度沿山坡的分布規(guī)律。同時采用計算流體動力學軟件ANSYS Fluent對不同幾何特征山地地形進行數(shù)值模擬，研究了山體高度、坡度、遮擋間距以及來流風向角等因素對加速效應(yīng)的影響。數(shù)值模擬與風洞試驗數(shù)據(jù)吻合良好。
　　對于單個山體，其加速效應(yīng)最顯著位置為山頂近地區(qū)域。迎風面、背風

3、面從山腳的負加速效應(yīng)逐步增長到山頂?shù)淖畲蠹铀傩?yīng)，并以山腰位置為正負加速效應(yīng)分界。山腰到山頂之間，迎風面背風面速度剖面幾乎相同。側(cè)風面的風速加速效應(yīng)不可忽略，在某些位置甚至大于迎、背風面。本文同時還對不同山體坡度和高度工況擬合了修正系數(shù)以計算其影響。湍流度在山頂下風方向變化明顯。通過風洞試驗結(jié)果與主流國家規(guī)范山地風荷載取值進行對比發(fā)現(xiàn)，相對于中國、歐洲荷載規(guī)范，美國規(guī)范對山地地形建筑風荷載取值與風洞試驗結(jié)果最為接近。
　　對于斜向