導流板在超高層建筑氣動優(yōu)化中的應用.pdf

1、氣動優(yōu)化方法是抗風設計的重要措施。目前，氣動優(yōu)化措施主要是永久性地改變建筑外形，包括對建筑截面進行切削角、凹角、開設通風走廊或使建筑沿高度扭轉(zhuǎn)、收縮等。但此類傳統(tǒng)措施也可能帶來不利的影響，如干預建筑外型設計、造成建筑空間利用率的損失、增加設計與施工的困難等?；谏鲜鲈?，本文結(jié)合一種適風設計思想，將導流板應用于高層建筑抗風，實現(xiàn)可調(diào)節(jié)的氣動優(yōu)化。而以往對導流板在高層建筑中應用的研究卻非常少。因此，本文設計了多種導流模型，并以Ⅰ型、Ⅱ型兩

2、種具有代表性的方案作為研究對象，對導流板的應用可行性進行較為深入的研究。本文主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　首先闡述導流板在高層建筑抗風中的應用方法，提出導流板與強風預警配合應用，在強風狀態(tài)下伸出實現(xiàn)氣動優(yōu)化，在常態(tài)風下則收回恢復原貌。同時建議導流板的設計應符合可操作、尺寸合理與全風向有效性三個限制條件。
　　通過高頻天平試驗，本文測試了不同尺寸參數(shù)的導流模型與方形截面標準模型的氣動力，研究導流板對氣動力的影響與導流板尺寸參數(shù)

3、對導流效果的影響。通過對比，發(fā)現(xiàn)導流板可以削弱高層建筑橫風向荷載，且對順風向荷載改變不大。同時，導流板的導流作用對其尺寸非常敏感，過小或過大的導流板都可能不利于其應用，當尺寸合理時，對橫風向氣動力的降幅可達20％左右。粗略地說，以A方案為例，本文建議導流板的寬度宜保持在1/10建筑截面尺寸左右;其高度H控制在1/5～1/3截面尺寸左右;其開啟角度α控制在45°左右。以B方案為例，本文建議其導流板寬度宜保持在1/10截面尺寸左右;其導流板

4、與立面距離保持在1/10截面尺寸左右。
　　通過二維數(shù)值模擬技術(shù)，本文采用非定常模擬的方式計算對比研究了Ⅰ型導流截面與方形截面的繞流特性，得到動力系數(shù)時程與流場信息。對比后發(fā)現(xiàn)導流截面能夠有效降低截面升力系數(shù)幅值，同時也降低阻力系數(shù)均值。同時，與天平試驗結(jié)果類似，當導流板的尺寸逐漸增大為1/10，其降幅也逐漸增大。通過對比流態(tài)，本文發(fā)現(xiàn)導流板設置后使得截面繞流更加趨于流線型，這可能是升動力得以降低的原因。
　　通過氣動彈性模