低矮建筑風雨作用效應的數值與實測研究.pdf

1、我國地處于太平洋西岸，擁有綿延漫長的海岸線，而且季風盛行。歷年來東南沿海地區(qū)頻遭臺風災害的侵襲。臺風的到來往往伴隨著暴風雨，風雨共同作用是沿海地區(qū)低矮建筑遭到破壞的重要原因，對建筑物的安全造成了很大的威脅。目前國內外對于雨荷載的研究還比較少，因此探究風雨對低矮房屋的作用效應意義重大，也可為東南沿海地區(qū)的房屋抗風提供設計依據。
　　 本文首先采用基于計算流體力學的數值模擬方法對三維低矮房屋的風驅雨作用進行了研究。研究中，先對不同風

2、速條件下的風場進行模擬，得到低矮房屋迎風面的風荷載分布情況；再通過Fluent中的離散相模型(DPM)隨機插入雨滴，得到風場中每個雨滴的運動軌跡，獲得降落到迎風面的所有雨滴位置、速度及質量流信息。后處理分析時，對迎風面進行分區(qū)，統(tǒng)計各分區(qū)內的風荷載、風驅雨量(LIF值)及雨荷載在建筑迎風面上的分布規(guī)律。
　　 在三維風驅雨數值模擬的基礎上，進一步研究了不同風向角對低矮建筑風驅雨作用效應的影響，考慮了三種風向角：30°、45°和6

3、0°的情況，并對200mm/h的降雨強度下的工況進行了重點分析。統(tǒng)計各個風向角情況下建筑迎風面上風驅雨量、雨荷載在水平方向和豎直方向的分布規(guī)律。
　　 最后對一幢典型房屋的風驅雨作用開展了現場實測。介紹了實驗主要儀器、實驗方案、實驗步驟及實測具體過程等，將實測分析的結果與數值模擬結果進行了對比分析。數值與實測研究表明，僅在強風(風速10m/s以上)和暴雨(降雨量100mm/h以上)同步出現的極端暴風雨天氣條件下，雨荷載才比較顯著