四坡低矮房屋屋面風載特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、近年來，極端風氣候所致低矮建筑風災呈逐年遞增趨勢。風災統(tǒng)計表明，低矮建筑風災主要由于屋面局部損毀或進而引起整體破壞。我國庭院、亭子等多為四坡低矮建筑，所以，開展四坡低矮建筑屋面風載特性研究具有現(xiàn)實意義。
　　本文基于Ansys Fluent軟件，采用標準k-ω、Realizable k-ω、RNG k-ω和SST k-ω四種湍流模型，在風洞試驗成果指導下開展對體型尺寸為24m×16m×4m，屋面坡角為45°的四坡低矮建筑屋面表面風

2、壓分布特征及變化規(guī)律研究，驗證四種模型研究結果可靠性，以及通過對比為后續(xù)研究選擇最合適的湍流模型。
　　基于此方法對單棟四坡屋面低矮建筑進行了數(shù)值模擬研究，以主要房屋參數(shù)（屋面坡角、風向角）為變量，分析了在不同坡角以及不同風向角下低矮建筑屋面局部區(qū)域風壓特性的影響，獲得不利工況下迎風屋面局部測點風壓峰值，在5°~10°坡度時，房屋A區(qū)在0°風向角時所受到的負壓最大。在15°~30°時,C區(qū)在45°風向角所受風壓最大，而30°與45

3、°時，屋脊角部區(qū)域在10°與20°風向角時受到最大負風壓，在不同坡度下D區(qū)尾流角部區(qū)域風壓隨風向角變化逐漸增大。
　　以檐口構造參數(shù)與形狀為變量，對帶檐口四坡低矮建筑屋面風載特性開展研究，獲得配置檐口外伸長度為1.5m、2.0m，豎向高度為1.0m、1.5m，能起到降低屋面平均風壓的絕對值效果，且 L=1.5m，h=1.0m為最有利抗風設計；檐口外伸長度增加能夠使屋面平均風壓系數(shù)的絕對值減小，能夠起到降低屋面風壓的作用，但設置檐溝