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轻型可移动双坡屋面建筑群表面风压特征研究

赵鹏  
【摘要】:轻型可移动低矮建筑群在救灾、临时住房及军队野营等方面有着广泛的应用,其质轻体柔及成群布置的特点决定风荷载成为该类房屋的控制荷载。然而目前的研究主要集中在单体建筑,对于群体研究不多。因此研究与探讨这类建筑群的风压分布及建筑间的干扰效应可为轻型可移动低矮建筑群的临时场所规划、减少风干扰效应及单体建筑抗风设计提供理论依据。本文主要采用数值模拟的方法,针对轻型可移动双坡屋面房屋在群体布置时进行研究,探讨其表面风压分布特征及房屋周围风环境,研究成果可供实际工程应用,同时也为低矮建筑群设计提供参考依据。 虽然低矮建筑群表面风压的数值模拟研究已有一定的进展,但由于低矮建筑群的研究范围广,涉及参数多,计算量大,其结果的合理性和精确性是一个值得探讨和研究的关键技术。本文先对国外学者所做的低矮建筑群风洞试验进行数值模拟,通过试验中的立方体模型来说明CFD模拟过程,分析选取合理的计算参数,包括模型的建立、计算域的选取、网格划分、边界条件的设定、湍流模型和离散化方法的选取等。将风洞试验中四种工况的数值模拟结果与风洞试验结果进行对比,结果证明数值模拟和风洞试验两者能够很好地吻合,该方法应用于低矮建筑群表面风压的研究是可行的。 在此基础上,针对轻型可移动双坡屋面建筑群在规则(棋盘型)布置,考虑不同的风向角、间距B、面积密度CA和距上游的距离Lfetch等因素对低矮建筑群表面风压分布的影响,对十五种工况进行数值计算,得出建筑群的表面风压分布规律及周围风环境的特征,各参数对房屋表面平均风压系数和局部峰值风压系数的影响,并提出房屋的干扰系数以及结构安全性和行人舒适性的建议。


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