高層擴(kuò)散體建筑風(fēng)荷載特性試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究.pdf

1、為節(jié)約土地資源和豐富城市景觀，高層建筑數(shù)量在現(xiàn)代城市中迅速增長，并且表現(xiàn)出高密度化和群體性的特征。一方面，各國規(guī)范中關(guān)于風(fēng)荷載的條文大多只適用于單體建筑，涉及高層建筑群體干擾效應(yīng)的風(fēng)荷載取值并不明確;另一方面，與綠色建筑理念相關(guān)的高層建筑自身能源供應(yīng)問題也亟待解決，群體建筑的風(fēng)荷載與風(fēng)場特性研究將為城市高層建筑群布局與建筑風(fēng)能利用一體化設(shè)計(jì)提供參考。
　　本文在B類粗糙度地貌條件下，采用風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了方形截

2、面高層擴(kuò)散體建筑的流場與風(fēng)荷載特性。風(fēng)洞試驗(yàn)的剛性模型采用1∶300縮尺比，以風(fēng)向角、建筑間距為參數(shù)，研究了擴(kuò)散體建筑在各工況下的表面風(fēng)壓、干擾效應(yīng)、風(fēng)速增大效應(yīng)和帶底盤結(jié)構(gòu)的基底力特性。同時(shí)，建立了全尺寸的數(shù)值模型，利用大渦模擬(LES)方法，對高層擴(kuò)散體建筑在不同長寬比條件下的周圍流場等空氣動力學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果分析對比表明:1）高層擴(kuò)散體建筑的通道側(cè)面與迎風(fēng)面平均風(fēng)壓變化梯度與風(fēng)向角呈負(fù)相關(guān)

3、。受擾建筑通道側(cè)面受施擾建筑影響最強(qiáng)烈，特別是通道前緣部位，但干擾效應(yīng)隨間距增大逐漸減弱，且通道側(cè)面脈動峰值和風(fēng)壓極值的位置逐漸由前緣向中心過渡。建筑迎風(fēng)面風(fēng)壓與其寬度呈正相關(guān)，最大位于建筑3/4高度附近。2）在0°～30°風(fēng)向角范圍內(nèi)，方形擴(kuò)散體建筑對風(fēng)速具有明顯的增強(qiáng)效應(yīng)，尤其是迎風(fēng)面寬度對風(fēng)速增大效應(yīng)影響更顯著。風(fēng)速隨間距的增大而先增強(qiáng)后減弱，其中最大位于通道前半部分的2/3～5/6高度范圍。3）帶底盤的高層擴(kuò)散體建筑，順、橫風(fēng)向