低矮房屋風(fēng)載特性的實測及風(fēng)洞試驗研究.pdf

1、我國是風(fēng)災(zāi)活動頻繁且受風(fēng)災(zāi)影響很大的國家之一，如2008年14號強臺風(fēng)“黑格比”于2008年9月24日在廣東省電白縣沿海登陸，造成直接經(jīng)濟損失134億元以上，其中損壞或倒塌的低矮房屋達2.77 萬間。風(fēng)災(zāi)統(tǒng)計表明，風(fēng)災(zāi)損失主要是由低矮房屋的破壞或倒塌所造成，低矮房屋屋面的角部、邊緣和屋脊等區(qū)域的局部風(fēng)壓比屋面平均風(fēng)壓要大的多，風(fēng)災(zāi)中這些部位也是最先破壞從而引起建筑的整體破壞，所以有必要了解低矮房屋屋面峰值風(fēng)壓的分布與風(fēng)壓脈動的變化規(guī)律。

2、
　　 我國對低矮房屋風(fēng)載特性研究（尤其是全尺寸現(xiàn)場實測）基本處于空白，盡管我國荷載規(guī)范對低矮房屋的平均風(fēng)載體型系數(shù)有所規(guī)定，但沒有考慮建筑物幾何尺寸、屋面坡角及風(fēng)向角等因素的影響，尤其沒有涉及到低矮房屋在臺風(fēng)等極端風(fēng)氣侯環(huán)境下屋面局部風(fēng)壓系數(shù)取值以及局部風(fēng)壓脈動等問題。而近年來全球氣候變暖而導(dǎo)致風(fēng)災(zāi)的數(shù)量與強度逐年增加，所以開展針對低矮房屋在我國沿海地區(qū)不同風(fēng)場下，尤其在強風(fēng)風(fēng)場作用下低矮房屋風(fēng)載特性的研究，是我國結(jié)構(gòu)風(fēng)工程一

3、項緊迫而重要的課題。
　　 本文基于尺寸比為1.5:1:1（長:寬:高）低矮房屋的風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)，分析了9類不同坡角的低矮房屋在5個不同風(fēng)向的風(fēng)場環(huán)境下迎風(fēng)屋面屋沿、屋脊等局部區(qū)域測點的平均、脈動及峰值風(fēng)壓系數(shù)。通過對比此類低矮房屋在不同坡角、不同風(fēng)向作用下屋面的風(fēng)壓變化規(guī)律，總結(jié)了坡角及風(fēng)向?qū)Φ桶课菸菝婢植匡L(fēng)壓的影響規(guī)律。
　　 基于建造在廣東省電白縣某海岸的低矮房屋原型實測房，成功對0814號強臺風(fēng)“黑格比”、080

4、1號臺風(fēng)“浣熊”、0809號強熱帶風(fēng)暴“北冕”、0714號熱帶風(fēng)暴“范斯高”及一些季風(fēng)風(fēng)場進行了監(jiān)測，于國內(nèi)外首次完整地獲取了低矮房屋在臺風(fēng)、熱帶風(fēng)暴及季風(fēng)等不同風(fēng)場作用下的風(fēng)壓實測數(shù)據(jù)。本文對低矮房屋風(fēng)載特性實測研究主要從以下兩個方面展開：第一部分，對實測強風(fēng)的平均風(fēng)速、湍流強度、陣風(fēng)因子、脈動風(fēng)速譜及湍流積分尺度等風(fēng)特性參數(shù)的分析，研究了實測房近地風(fēng)場狀況，了解實測強臺風(fēng)、臺風(fēng)、熱帶風(fēng)暴及季風(fēng)的風(fēng)特性；第二部分，利用實測房表面布置測

5、點捕獲的風(fēng)壓實測數(shù)據(jù)，以不同風(fēng)向、風(fēng)速及湍流度等參數(shù)為變量，重點分析了低矮房屋迎風(fēng)屋面屋沿局部測點的平均、脈動及極值風(fēng)壓系數(shù)的變化規(guī)律，并總結(jié)了其對應(yīng)風(fēng)場狀況下的屋面體型系數(shù)。同時，采用等壓線圖表達了不同風(fēng)場下的屋面平均、脈動及極值風(fēng)壓系數(shù)的分布規(guī)律。分析了實測房縱橫向中線測點的風(fēng)壓分布規(guī)律，并探討了屋面屋沿代表性測點的風(fēng)壓譜與之對應(yīng)的風(fēng)速譜。
　　 基于縮尺比為1：10的低矮房屋風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ?，以風(fēng)速及湍流度為風(fēng)場參數(shù)，對低矮房