復(fù)雜山地地形對(duì)高層建筑風(fēng)荷載取值影響的研究-.pdf

1、現(xiàn)今隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及土木建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，中國(guó)正在進(jìn)行著大規(guī)模的（超）高層建筑建設(shè)。在山地丘陵地區(qū)，山地地形會(huì)對(duì)大氣風(fēng)場(chǎng)產(chǎn)生加速效應(yīng)。山體自身的坡度、高度、山體之間的遮擋間距以及來流風(fēng)向等因素都影響風(fēng)場(chǎng)的這種加速效應(yīng)，并使風(fēng)場(chǎng)變得復(fù)雜。高層建筑一般柔性低頻，對(duì)風(fēng)荷載極其敏感。本文采用大氣邊界層風(fēng)洞試驗(yàn)與計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬相結(jié)合的手段，研究復(fù)雜山地地形對(duì)高層建筑風(fēng)荷載取值影響，為山地高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供合理的風(fēng)荷載參數(shù)。
　

2、　本文在以往的研究成果基礎(chǔ)之上，對(duì)兩座余弦型單個(gè)山體進(jìn)行了大氣邊界層風(fēng)洞試驗(yàn)，考慮了加速效應(yīng)沿山坡的詳細(xì)分布，得到了迎風(fēng)坡面、背風(fēng)坡面以及側(cè)風(fēng)坡面平均風(fēng)速和湍流度沿山坡的分布規(guī)律。同時(shí)采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件ANSYS Fluent對(duì)不同幾何特征山地地形進(jìn)行數(shù)值模擬，研究了山體高度、坡度、遮擋間距以及來流風(fēng)向角等因素對(duì)加速效應(yīng)的影響。數(shù)值模擬與風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。
　　對(duì)于單個(gè)山體，其加速效應(yīng)最顯著位置為山頂近地區(qū)域。迎風(fēng)面、背風(fēng)

3、面從山腳的負(fù)加速效應(yīng)逐步增長(zhǎng)到山頂?shù)淖畲蠹铀傩?yīng)，并以山腰位置為正負(fù)加速效應(yīng)分界。山腰到山頂之間，迎風(fēng)面背風(fēng)面速度剖面幾乎相同。側(cè)風(fēng)面的風(fēng)速加速效應(yīng)不可忽略，在某些位置甚至大于迎、背風(fēng)面。本文同時(shí)還對(duì)不同山體坡度和高度工況擬合了修正系數(shù)以計(jì)算其影響。湍流度在山頂下風(fēng)方向變化明顯。通過風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果與主流國(guó)家規(guī)范山地風(fēng)荷載取值進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于中國(guó)、歐洲荷載規(guī)范，美國(guó)規(guī)范對(duì)山地地形建筑風(fēng)荷載取值與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果最為接近。
　　對(duì)于斜向