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《浙江大学》 2009年
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典型体型建筑双幕墙风荷载特性研究

张敏  
【摘要】: 通风双幕墙具有良好的通风性能和采光性能,极大地改善了建筑的舒适度并且节约能源。近年来,随着人们对建筑舒适度和绿色环保的重视,双幕墙的应用日渐增多。由于双幕墙之间存在通风廊道,因此双幕墙建筑有三个受风表面,即外幕墙的内、外表面以及内幕墙的外表面,这使得双幕墙的风荷载取值变得复杂,而各国规范中关于双幕墙风荷载取值方面的内容几乎没有涉及,研究双幕墙的风压分布特征有极其重要的学术研究意义和工程应用价值。 本文分别运用风洞试验方法、数值模拟方法以及理论分析方法,对典型体型建筑双幕墙风荷载特性、双幕墙脉动风压的概率分布及各因素对双幕墙廊道内压的影响规律等关键问题进行了系统的研究。 试验研究方面,针对矩形和圆柱形这两种典型体型的建筑,设计了一字型、L型和圆弧型三种形式的双幕墙模型,分别进行了不同廊道宽度和不同外幕墙开孔面积的刚性模型风洞试验。分析了这三种形式双幕墙的内外幕墙平均风压和脉动风压的分布特性,研究了幕墙廊道宽度和外幕墙开孔率对双幕墙平均风荷载的影响,并对双幕墙内外压的相关性及内外幕墙风荷载峰值因子的取值问题进行了探讨,全面系统地研究了双幕墙的风荷载特征。 从理论上研究了双幕墙廊道内压的分布机理,提出了双幕墙廊道内压的稳态估算公式,估算结果与试验结果吻合较好,并对影响双幕墙廊道内平均风压的空间分布特性的各参数(廊道宽度、外幕墙开孔率和来流风速)进行了探讨。 最后,运用计算流体动力学(CFD)方法,对双幕墙风荷载进行了数值模拟,将数值模拟结果与风洞试验结果进行对比,在核实了数值模拟精度的基础上,研究了外幕墙通风孔的气流对其外部流场的干扰效应和双幕墙廊道内壁粗糙度对其风压分布的影响。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU312.1

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