建筑结构极值风压估算方法研究

结合某高层建筑表面风压的试验测量,分别用峰值因子法和概率分析方法计算了建筑表面风压极值,对两种方法获得的结果进行了详细对比分析。证实对大多数区域而言,这两种方法可以获得大体相当的结果,但在局部区域存在较大差异,而这些区域恰恰是应当引起关注的风压较高的区域。通过分析差异产生的原因,总结出对于负压区域,由于各种流动现象造成压力脉动远远偏离高斯分布,使得峰值因子法失效,而本文给出的概率分析方法与概率分布形式无关,简便易行。     

多国规范平屋盖围护结构外表面设计风压对比研究

对比分析了中国GB 50009-2012、德国DIN 1055-4、美国ASCE/SEI 7-10、日本AIJ-2004、欧洲BS EN 1991-1-4:2005、加拿大NBC-2005、澳大利亚/新西兰AS/NZS 1170.2:2011、英国BS 6399-2:1997等规范中关于平屋盖围护结构外表面设计风压的有关规定。为便于比较,将各国规范风荷载标准值统一换算为外表面设计风压系数与基本风压乘积的形式。并且将外表面设计风压统一换算为与时距10min、重现期50a的基本风速相对应的值。针对外表面设计风压相关因素,对风向、风压分区、面积折减、建筑尺寸等进行了对比研究。最后,结合平屋盖风洞试验,探讨了外表面设计风压的具体取值建议。研究表明：平屋盖围护结构外表面设计风压的确定,建议考虑360°全风向;对屋盖边缘应进行风压分区,角部也应进行单独的风压分区;屋盖表面不同位置建议采用不同的面积折减公式;针对不同高度或宽高比建筑给定不同的外表面设计风压建议取值。     

围护结构非高斯风压极值估计的改进Hermite峰值因子法

为克服传统研究风压极值方法忽略带宽参数影响的不足和改进概率密度函数拟合效果,结合曲面拟合方法获得一种改进Hermite级数,提出了引入带宽参数的改进Hermite峰值因子法。采用改进Hermite峰值因子法和以往常用方法对开孔屋盖风压的峰值因子进行研究。结果表明：基于高斯分布的Davenport的峰值因子明显偏离非高斯峰值因子;忽略带宽参数的传统Hermite峰值因子法高估了风压的正负峰值因子;改进Hermite峰值因子法相应于传统Hermite方法和修正Hermite方法和Sadek-Simiu方法,估计的开孔屋盖风压的峰值因子最为安全准确,与观测峰值因子总体上最为接近。     

建筑围护结构节能设计心得

根据节能设计的实践经验,通过软件对不同部位指标的重要性问题进行了多次对比计算,得出了一系列计算结果,并据此形成了不同外围护结构热工性能重要性的结论,可供建筑节能设计工作参考。     

建筑围护结构节能设计及其应用

以夏热冬冷地区某居住建筑节能设计为例,利用PKPM建筑节能软件对体形系数、窗墙比、围护结构的相关参数进行模拟计算分析,指导建筑师优化建筑节能设计,确保建筑设计满足相关规范的要求.     

深基坑围护结构设计方法的改进

由于有限元在深基坑工程中应用尚不普及，而传统的设计方法只能解决土的强度问题，存在较大的缺陷，弹性地基梁法只能考虑土的变形问题，很难考虑土的强度问题，因而本文提出将传统的设计方法与弹性地基梁法相结合的方法，并结合工程实例说明本法的计算过程。     

厚重型建筑围护结构的传热计算方法

黄土高原的厚重型被覆围护结构建筑是一种独特的居住建筑，围护结构的传热过程是其室内热环境研究的关键。本文作者首次提出运用有限元和有限差分结合，研究了厚重型被覆围护结构在动态条件下的传热过程，并建立了厚重型被覆围护结构建筑室内热环境的动态数值计算方程组。数学模型计算实例的计算结果与测试数据吻合较好，计算方法正确可行。     

建筑围护结构节能设计的措施

当下建筑设计中节能设计已经是设计工作的重点,也是改善室内热环境的重要举措。本文以上海市的建筑为例,以可持续发展为基本的设计理念,全面分析了夏热冬冷地区的围护结构节能设计方法,首先概述了住宅节能在上海的发展情况,分析了建筑节能设计中的主要问题进行了分析；其次引入了上海市某地区的建筑物作为案例进行分析；最后总结在夏热冬冷地区建筑节能设计应注意的问题。     

《福建省建筑结构风压规程》编制介绍

本文对《福建省建筑结构风压规程》的主要内容、背景资料和编制过程中考虑的因素作出全面介绍,为该规程的推广使用提供参考资料。     

考虑台风持时效应的低矮房屋围护结构风灾损失分析

低矮房屋围护结构在台风中往往破坏严重,有效预测台风周期内低矮房屋围护结构的风致损失具有重要意义。文章基于风洞试验数据,围绕台风持时低矮房屋围护结构风灾损失分析方法开展研究。首先阐述台风周期内低矮房屋的风致破坏过程,回顾现有考虑台风持时效应的风灾损失一般分析方法;在此基础上,通过对风灾损失的逐步分析法中模拟策略进行改进,提出考虑台风持时效应的低矮房屋围护结构风灾损失估计高效分析方法;其中,采用半经验公式估计非高斯风压极值分布,并基于Nataf变换建立风压的多元极值联合概率模型;结合台风实测数据,对方法进行演示。研究发现,低矮房屋围护结构在台风中的破坏随着时间推移逐渐累积,考虑台风的持时效应十分必要;使用该方法可以有效地考虑围护构件荷载的非高斯性、随机性以及空间相关性等影响因素,且计算效率大幅提升。     

台风 “鲇鱼”作用下厦门沿海某超高层建筑风压特性的风洞试验与现场实测对比研究

为研究超高层建筑表面的风压特性,基于对厦门沿海某超高层建筑表面风压开展的现场实测和风洞模型试验,探讨了台风“鲇鱼”作用下超高层建筑表面的风压特性及其分布规律。研究结果表明：通过风洞试验和现场实测所揭示出的超高层建筑表面风压特性（平均风压系数、峰值风压系数）及其随风向角的变化规律基本一致;平均风压系数的现场实测与风洞试验结果在迎风面吻合较好,而背风面现场实测值明显较风洞试验结果小;峰值风压系数的现场实测与风洞试验结果除个别测点外相差较大。     

Prediction of typhoon design wind speed with cholesky decomposition method

Typhoon simulation method that integrates typhoon wind field model, probability distributions of typhoon key parameters, and Monte Carlo simulation method has long been used to predict typhoon design wind speeds of structures. In the research, the empirical typhoon wind field model with a novel parameter B model of Holland's radial pressure profile is first introduced and validated with typhoon Hagupit's simulation. The results show that relatively good typhoons can be simulated with this empirical typhoon wind field model. Then, the cholesky decomposition method used in typhoon simulation method is proposed that allows achieving all correlated typhoon key parameters simultaneously. Finally, the cholesky decomposition method is used to generating typhoon key parameters in Hong Kong, and typhoon design wind speeds for different return periods are predicted with typhoon simulation method. In addition, typhoon design wind speeds derived from historical typhoon key parameters and typhoon key parameters generated without considering cholesky decomposition method are also predicted, respectively. The predicted typhoon design wind speeds are compared and the results demonstrate that the cholesky decomposition method should be incorporated into typhoon simulation method.     

台风风场作用下体育场罩棚风压分布风洞试验研究

通过刚性模型测压风洞试验研究了台风风场高湍流、强变异性等特征对大跨结构风压分布特性的影响。以某体育场罩棚为原型制作1∶300刚性模型,进行了常规B类风场和台风风场作用下的测压对比试验。基于试验数据,从测点风压和总体升力角度对两类风场作用下体育场罩棚结构的风压分布总体特性进行了分析,重点比较了典型测点在典型风向角下的风压分布规律及相互关系。结果表明：两类风场作用下平均风压的分布规律基本类似,但各风向角下台风风场中的屋盖总体升力比B类风场增大8%~25%;台风风场的高湍流特性导致基于极值负风压求得的各风向角下屋盖总体升力比B类风场大27%~46%,各测点的极值风压均明显高于常规B类风场作用下的对应值,比值约为1.13~1.70,因此对于台风多发地区的大型体育场屋盖设计,必须考虑台风风场高湍流所致的脉动风压增大效应。     

近地台风风场特性及低矮房屋风荷载现场实测研究

通过研制的可移动平坡屋面实验房风压及台风风场现场实测系统,研究近地台风风场特性和低矮房屋表面风荷载分布规律。基于实验房获取到的10余次近地台风风速和风压实测数据,对近地台风风场湍流特征参数如湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度及脉动风速功率谱等,按来流不同方位地貌状况进行分类研究;同时分析了斜向强风最不利工况下,屋面角部区域风压分布特征。分析结果表明: A、B、C类地貌条件下,台风顺风向湍流强度均值分别为0.13, 0.21, 0.32;阵风因子同湍流强度正相关,湍流积分尺度随湍流强度增加而减少;与季风相比,台风眼壁区域的顺风向脉动风速功率谱密度值略大于季风的实测值,而横风向脉动风速功率谱密度值显著大于季风的实测值;在低频和惯性子区范围,台风眼壁区域的顺风向脉动风速von Karman和Harris谱拟合值与实测值吻合较好;在斜向风作用下迎风屋檐角部边缘测点区域具有较高峰值负压和脉动风压,峰值负压系数达-13.5。     

台风 “鲇鱼”作用下厦门沿海某超高层建筑的风场和风压特性实测研究

为研究我国沿海地区超高层建筑的风场和风压特性,在2010年台风“鲇鱼”登陆前后对厦门沿海某超高层建筑的风场和建筑表面风压进行了同步监测。通过对实测风场和风压数据的深入分析表明：沿海地区超高层建筑风场的湍流度随风速增大变化平稳,阵风因子随湍流度的增大而增大;实测脉动风速功率谱密度与von Karman谱吻合较好;建筑各面内测点之间的瞬时风压、平均风压、平均风压系数和极值风压系数具有较强的相关性;实测平均风压和平均风压系数在迎风面较大,在背风面非常小;当风从角部吹向建筑时,随着风向角的变化,两迎风面的平均风压系数随着平均风速的增大变化规律相反;两背风面的平均风压系数随着平均风速的增大逐渐减小;迎风面的极值风压系数随着风向角的变化正负波动较大,背风面的极值风压系数分布较为均匀;迎风面的脉动风压系数较大且变化较大,背风面的脉动风压系数非常小且变化平稳;建筑各面的极值风压系数和脉动风压系数的幅值随着风速的增大逐渐减小。     

LCA profiles for building components: strategies for the early design process

Construction professionals are required to integrate environmental concerns in the earliest design phases. However, environmental assessments need large amounts of precise data that are typically not available in the early design process, as most variables are still fluid. To address this concern, a new approach explores how environmental information on building components can be simplified for strategic use early in the design process in a Danish context. In this paper, life cycle assessments (LCAs) are undertaken for several hundred typical external wall solutions, based on relevant standards. A full bivariate linear regression analysis is performed, showing statistically significant correlations with strong direct relationships between environmental impact categories. A simplified LCA profile consisting of total primary energy, global warming potential and acidification potential is developed. This simplified LCA profile presents environmental data in a more understandable way, creating a strategic overview that can be easily used by non-technical clients and construction professionals in the early design stages. This has a scientific and statistical validity generated by environmental assessment standards, and creates a parallel between the precision of the approach and its time of use in the design process.     

某超高层建筑风洞测压试验

依据某超高层建筑,着重介绍了风洞试验的方法,描述了在考虑有、无环境建筑影响下,该高层建筑一些典型的表面风压特性以及一些测点风压随风向角的变化规律。结果表明:迎风面中上部风压系数较大,接近1.0;底部部分风压系数达到1.0;侧风面和背风面风压系数大多为负值,特别是靠近角落处由于涡旋脱落,其值可达到-2。环境建筑对该高层建筑表面风压的影响较大,特别在建筑中下部。为其进行结构设计提出一些参考。     

高层建筑屋面风压分布的数值模拟

对高层建筑屋面的风压分布进行了分析,模拟了0°和45°两个风向角下屋面平均风压分布,得出了迎风的屋面产生了极大的负风压,其他区域风压相对较小,45°风向角为高层建筑屋面风压的较不利风向角的结论。     

探讨建筑设计中自然风技术的应用

通过查阅资料和对现有理论知识的整理分析,探讨了建筑设计中如何利用自然风,提出了三种利用自然风的设计方法,即建筑的窗型设计,建筑表皮结构的设计,建筑公共空间的设计,以指导实践.