非等高方形擴(kuò)散體高層建筑風(fēng)荷載特性研究.pdf

1、隨著城市化的快速發(fā)展，城市常居人口增長迅速，高層建筑的建設(shè)能有效緩解城市人口密集狀況，而高層建筑受風(fēng)荷載的影響程度隨建筑高度的增加而愈發(fā)明顯，從而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨安全、舒適性的巨大挑戰(zhàn)。對(duì)等高的高層方形擴(kuò)散體建筑的風(fēng)荷載特性已有深入研究，但對(duì)更為普遍的非等高擴(kuò)散體建筑的風(fēng)環(huán)境研究不夠全面。開展對(duì)非等高高層方形擴(kuò)散體建筑的表面風(fēng)壓、建筑周圍流場(chǎng)以及建筑通道風(fēng)速等特性的研究可以為高層建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)以及建筑風(fēng)能利用一體化發(fā)展提供重要參考，對(duì)改

2、善建筑群的風(fēng)環(huán)境、提高居住舒適度具有重要作用。
　　本文采用高精度大渦模擬(LES)的數(shù)值模擬結(jié)合風(fēng)洞試驗(yàn)的方法，利用等高的高層方形擴(kuò)散體建筑模型風(fēng)洞試驗(yàn)所得的風(fēng)壓和風(fēng)速數(shù)據(jù)來驗(yàn)證全尺寸模型的數(shù)值模擬結(jié)果的有效性，隨后利用該數(shù)值模擬方法，建立多組非等高工況的擴(kuò)散體模型，研究高差對(duì)建筑的影響。另外，進(jìn)一步改變高差擴(kuò)散體建筑間距或風(fēng)向角來研究不同工況下建筑周圍流場(chǎng)等空氣動(dòng)力學(xué)特性。
　　本文研究主要得到以下結(jié)論:1）0°風(fēng)向角下

3、，等高方形擴(kuò)散體高層建筑的通道側(cè)面風(fēng)壓與單體模型側(cè)面風(fēng)壓相比，風(fēng)壓值增長50％以上，隨著風(fēng)向角的增大，通道側(cè)面平均風(fēng)壓值先增后減，在60°時(shí)達(dá)到極值。建筑通道對(duì)風(fēng)速增強(qiáng)效應(yīng)隨著風(fēng)向角的增大而逐漸減弱，其中在0°～30°風(fēng)向角范圍內(nèi)，通道對(duì)風(fēng)速具有加速效果;2）在0°風(fēng)向角下，非等高擴(kuò)散體建筑迎風(fēng)面的風(fēng)壓系數(shù)隨著高差的增大，先增后減，在高差為H/6時(shí)達(dá)到極大值。在90°風(fēng)向角下，上游施擾建筑的屋頂繞流進(jìn)入通道，在通道頂面出口處形成了復(fù)雜渦