两平行面板组成的独柱支承广告牌的风荷载研究

借助计算流体动力学 (CFD)大型商业软件Fluent6 0 ,对大气边界层内由两平行面板组成的独柱支承广告牌的表面风压进行了研究 ,发现结构的雷诺数敏感性、地貌类别对结构风压和风致扭矩系数的影响可以忽略不计。在此基础上 ,采用实体和面板两种组合模式 ,以C类地貌边界层剪切流为来流条件 ,深入研究了这种广告牌在各种来流方向角下的表面风压分布 ,指出了两种模式下风荷载的差别 ,得到了结构的总体平均和局部风压系数 ,给出了风致剪力和扭矩的计算表达式。建议可供同类结构抗风设计时参考     

独柱支承的三角形平面广告牌的风荷载研究

在几个类似结构的计算结果与试验或实测值具有较好的吻合基础之上．借助大型计算流体动力学（CFD）商业软件Fluent6．0,对大气边界层内独柱支承的三角形平面广告牌表面风压进行了分析研究．分析发现结构的雷诺数敏感性、地貌类别对结构风压和风致扭矩系数的影响可以忽略不计。在此基础上。采用C类地貌边界层剪切流为来流条件．深入研究了这种广告牌在各种来流方向角情况下的表面风压分布．给出了结构的总体平均和局部风压系数及风致扭矩计算表达式．探讨了结构总高度和广告牌面板间间隙对结构风载主要参数的影响。     

基于试验的大型单立柱广告牌结构设计风荷载研究

大型户外广告牌作为城市典型的风灾易损性结构,在强风作用下的毁坏倒塌发生频繁,存在巨大的安全隐患。目前的国内外现有规范仅给出了单面板广告牌的抗风设计方法,对于形式多样,气动外形各异的多面板广告牌结构已不尽适用。本文通过刚性模型表面同步测压以及气动弹性模型测振试验,对单立柱多面广告牌面板局部风压体型系数、风力体型系数和风振系数进行研究,得出单立柱广告牌风振系数的简化计算方法,并与现有规范风荷载参数进行了对比分析。为提高我国大型广告牌结构的抗风可靠性提供了详实的试验数据,也为相关风荷载设计规范的修订提供了重要参考。     

独立柱双面广告牌风荷载计算研究

本文以钢结构独立柱双面广告牌为例,分析了此类广告牌的特点,指出了合理计算风荷载是独立柱广告牌设计的关键。本文全面分析了风荷载的影响因素,在此基础上给出了广告牌设计风压的简化计算方法,并通过实例说明了计算结果的相对合理性,对类似工程设计具有参考价值。     

北京2022年冬奥会延庆赛区办赛设施抗风与挡风设计关键技术研究

赛道挡风是保证冬奥会比赛如期进行的关键。首先基于气象站监测数据，利用独立风暴法开展了北京冬奥会延庆赛区内气象观测风速分析，获得了赛区内气象观测位置50年重现期的基本风速。进而对延庆赛区进行了地形风洞试验，获得了气象站与赛区建筑之间的风速比例关系，给出了赛区关键位置50年重现期的基本风压。然后，采用节段模型的方式进行了国家雪车雪橇中心风洞试验，获得了主体结构设计所需的体型系数和围护结构设计所需的极值风压系数。之后对国家高山滑雪中心滑降赛道进行赛时风环境评估，并通过风洞试验获得了雪道挡风墙的挡风性能参数，直接应用于滑降赛道挡风设计。结果表明：延庆赛区仅有1日比赛延期至次日，其他比赛均在计划当日进行，挡风墙的设置保证了冬奥会高山滑雪比赛的顺利进行。     

大跨单层网壳结构的风振分析

风荷载是大跨度单层网壳结构设计的控制荷载,因结构体型复杂,结构表面的风压和风载体形系数难以确定。文中采用数值风洞技术研究复杂体型单层网壳结构的风压分布、风载体型系数,并利用有限元理论在时域上计算大跨度单层网壳的风振系数,为大跨度网壳结构的抗风设计提供了准则。     

开孔结构内部风效应的风洞试验研究

采用刚性模型风洞试验研究结构开孔时的内部风效应。设计制作了具有不同开孔状态的低层房屋模型进行多参数对比风洞试验,研究了开孔结构风致内压的空间分布特性,阐述了风致平均内压及脉动内压的产生机理,给出了平均内部风压系数与均方根内部风压系数的理论估算方法,并与试验结果进行了对比,通过对风压系数时程的分析,探讨了内部风压峰值因子的取值规律及内外压的相关性特性。研究表明风致内压在空间上分布均匀且采用理论方法进行内部风压估算是可行的,在结构设计中有必要提高内部风压峰值因子的取值并考虑内外部风压的联合效应。     

考虑极值风速方向性的围护结构设计风荷载概率估计方法研究

对于围护结构的设计风荷载（一定重现期的极值风压）,目前工程上普遍采用最不利值方法进行估算,这类方法不符合概率统计意义。只有统筹考虑极值风速和极值风压系数的随机性、方向性及相关性才能给出较为准确的设计风荷载。为此,提出一种全面考虑极值风速和极值风压系数随机性和方向性的围护结构设计风荷载概率估计方法。首先,提出了极值风压计算所需的三个要素,即各风向的极值风速分布、Cook-Mayne极值风压系数和风向相关性;然后,通过极值风压的概率分布理论分析,给出一个以上述三要素为输入的计算过程简便实用的围护结构风荷载估算公式;最后,以上海地区一栋高层建筑为例,通过与工程上常用最不利值方法相比,验证了本文方法的精确性和实用性。     

广州西塔幕墙风压试验研究

针对广州西塔项目进行了同步压力测试试验,研究和分析了广州西塔的平均风压和极值风压分布规律。利用气象资料对幕墙风压进行修正,明显降低了西塔结构中上部的风压值,提供了更为科学合理的结构风荷载数据,同时也保证结构设计的安全性和经济性。通过截面体型系数的比较,可以看到西塔截面的体型系数和圆截面的体型系数具有一定的相似性。相关的研究结果可供结构工程师参考。     

某地铁站台膜结构平均风压分布系数数值模拟研究

膜结构比较轻柔,为风敏感性结构。膜结构在风荷载作用下的变形和振动会影响到结构表面的风压分布情况,即会产生流固耦合效应。在结构设计中,平均风压分布系数在强度设计中具有非常重要的作用。本文采用通用有限元软件ADINA进行了考虑流固耦合作用的地铁站台屋盖膜结构平均风压分布数值模拟。数值模拟简洁、高效,可以供复杂工程的风荷载设计参考。     

Internal pressures - The dominant windward opening case - A review

A building with a dominant opening in a wall may experience internal pressures equal to, or greater than, the external wind pressures in a severe windstorm. This is a critical design case in severe wind events, during which accidental openings may be produced by windborne debris or by direct wind loading.This paper reviews previous work on the prediction of fluctuating and peak internal pressures arising from a dominant opening on a windward wall, and summarizes proposed, or current, code formulations in a unified non-dimensional format. Experimental data from a number of sources are plotted together, and are found to fall into two groups, depending on the turbulence intensity in the approach flow.It is shown that the proposed relationships for the ratio of internal to external pressure fluctuations differ considerably, depending on the assumptions made. An intermediate relationship, which agrees well with experimental data in approach flow with turbulence intensities representative of atmospheric wind flow in developed boundary layers, is presented, and a design example of its application is given.     

大跨度屋盖结构的多级抗风设计

结合风灾破坏的实地调查结果,对我国荷载规范中基本风压的取值规定进行了探讨;借鉴建筑抗震设计标准和规范,提出适合于大跨度屋盖的多级抗风设防标准和设计方法,并结合北京奥运乒乓球馆屋盖结构进行了抗风分析,得到的主要结论是:基本风压的取值决定了建筑物抗风设防的标准;现行规范中我国部分地区的基本风压取值有所偏低;对于大跨度屋盖结构而言,可以引入抗震设计思想和方法,进行多级抗风分析与设计。最后探讨了一些适合大跨度屋盖的抗风概念设计方法,以供设计和建造时参考。     

Tubing systems for pneumatic averaging of fluctuating pressures

Pneumatic averaging techniques are being used increasingly for the evaluation of loading in wind engineering, and it has become imperative that a thorough understanding of these techniques is gained. An analysis backed by experimental work is presented here to describe the acoustic properties of manifold networks and their limitations. The results are easily programmed to enable systematic design of pneumatic tubing systems for averaging of several fluctuating input pressures such that the ideal pressure transfer function can be approached, and some design parameters are given. Attention is also paid to the settling time of typical manifold networks used in wind engineering.     

屋面风荷载及风致破坏机理

随着建筑科技和施工工艺的进步,大量形式新颖、质量轻、柔度大的大跨度屋面结构不断涌现,风荷载成为这类结构的重要荷载。本文通过综合大量风洞试验成果和灾后实地调查结果,研究了平屋面、坡屋面、弧状屋面、柱壳和球壳屋面等各种屋面形式的风压分布特征,给出了可供设计和研究参考的屋面风压系数,并对屋面风压分布及屋面结构的风致破坏机理作了较为详细的论述,得出对屋面抗风设计颇有指导意义的结论。     

大连市贝壳博物馆表面风压分布特性风洞试验研究

为了满足大连市贝壳博物馆的抗风安全需要,进行了刚性模型表面风压分布特性风洞试验研究。详细介绍了试验所采用的主要技术参数与基本的数据处理方法,给出了典型风向角下结构表面风压分布的等值线图和结构典型测点在不同风向角下的风压变化规律;分析了各风向角下绝对值最大的局部体型系数及其出现的位置,并将屋盖的局部体型系数与现行《建筑结构荷载规范》(GB 5009—2001)进行了对比。结果表明:屋面上表面的风荷载主要表现为负压,顶部迎风挑檐边缘较大,屋面的尾流区域较小或为正压。屋面两侧的悬挑部分及主入口处迎风时分布有大面积正压,以靠近拐角部分最大,且这部分屋面对风作用反应敏感,设计时应考虑体型系数的变号情况。     

The effect of non-Gaussian local wind pressures on a side face of a square building

An accurate probabilistic representation of input forces and structural response in the extreme region is essential for the assurance of the safety and reliability of structures subjected to environmental loads. When the loads differ significantly from the Gaussian, they may increase expected damage. The design loads of a cladding glass subjected to the local wind pressures must not exceed the allowable load of a glass panel. The design loads of a cladding glass can be dependent on whether the local wind pressures have a non-Gaussian or Gaussian distribution. In this study, comparing non-Gaussian local wind pressures with Gaussian local wind pressures, and comparing the equivalent 1-min loads of cladding glass subjected to the simulated non-Gaussian local wind pressures with those of cladding glass subjected to the simulated Gaussian local wind pressures are performed to investigate the effect of non-Gaussian local wind pressures on a side face of a square building.     

某体育会展中心大跨屋盖系统风荷载试验研究

介绍了某体育会展中心会展馆和体育场的大跨屋盖系统模型风洞试验的概况和主要试验结果,通过分析典型测点方法详尽研究了挑篷上平均风压和脉动风压的分布,讨论了脉动风压对总设计风荷载的贡献,并对比了计算围护结构风荷载的规范方法和统计方法;结果表明,正面迎风时,体育会展馆和体育场屋盖边缘的平均风压和脉动风压系数均较大,采用规范方法算得的会展馆围护结构风荷载大部分小于采用统计方法算得的风荷载,而用规范方法算得的体育场围护结构风荷载均小于采用统计方法算得的风荷载,在大跨屋盖设计中应分区域选用两者中较大值作为风荷载设计标准值。     

不同坡度双坡屋盖表面风压特性研究

通过提取东京工艺大学低矮建筑气动数据库中的风压数据,以点风压和面积平均风压为分析参数,研究了不同坡度双坡屋盖表面的风压特性。首先给出了正风向及斜风向作用下,屋盖表面的平均和脉动风压分布。其次,通过Hermite Model法计算了双坡屋盖表面各区格面积平均风压时程的峰值因子,进而计算得到各区格的风压统计峰值,并据此分析了双坡屋盖的最不利风向和易损位置。以迎风角区域为参考,计算了该区域与屋盖其余部位面积平均风压的相关特性。最后探讨了部分国家规范中双坡屋盖围护结构设计风荷载的相关条文,并针对GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》给出了修订建议。研究结果表明,根据各坡度屋盖风压分布、风压相关性和风压统计峰值的特点,可将双坡屋盖分为3个坡度区间,即0°≤θ≤15°（低坡度）、15°<θ≤30°（中等坡度）和30°<θ≤45°（高坡度）;在多数双坡屋盖表面,吸力统计极值的最大值均发生于斜风向作用下的迎风角区域;考虑最不利风向下不同部位风吸力幅值的差异,可将低坡度的屋盖表面分为角部、长边边缘、短边边缘和中部4个区域,中等坡度和高坡度的屋盖表面可在此基础上进一步细分出屋脊区域以及短边边缘与屋脊交接区域进行风压统计。     

Wind action on glass and Brown''s integral

The action of fluctuating wind pressure on glass panels is considered, making use of ‘Brown's integral’ formulation of glass damage accumulation. A probability distribution for wind pressures, with nonzero skewness is used to compute the expected damage during a wind storm of given duration. The damage accumulation rate is found to be strongly dependent on the intensity and skewness of the probability distribution. The contributions of various amplitude ranges to the damage integral are examined. The major contributions to the damage are found to come from isolated peaks occurring at infrequent intervals during a storm. Current design practices are examined making use of the ‘design coefficient’ concept.     

体育场主看台悬挑屋盖的风荷载计算

采用数值模拟方法并结合风洞模型试验数据,对一平屋面和一斜屋面的体育场主看台悬挑屋盖的表面风压进行了计算和分析,对屋盖上下表面的风压分布规律进行了总结和归纳。在此基础上,提出了两种屋面情况的屋盖风荷载简化分布图线和计算方法,并与国外相关规范建议的公式作了比较。该简化计算方法可直接供同类结构的抗风设计参考和应用。