墙面开孔后大跨度平屋盖的风荷载特性

《墙面开孔后大跨度平屋盖的风荷载特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、劣妻未交专业硕士学位论文墙面开孔后大跨度平屋盖的风荷载特性TheWindCharacteristicofLarge—-SpanFlatRoofwithWall--Opening作者：陈程导师：杨庆山李波北京交通大学2013年6月中图分类号：UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学专业硕士学位论文lIYIIIIl2IIIl4IIIII幽嬲螋墙面开孔后大跨度平屋盖的风荷载特性TheWindCharacteristicofLarge—SpanFlatRoofwithWall—Opening作者姓名：陈程导师姓名：

2、杨庆山李波工程领域：建筑与土木工程北京交通大学2013年6月学号：11125597职称：教授副教授学位级别：硕士致谢本论文的工作是在我的导师杨庆山教授的悉心指导下完成的，杨庆山教授用他对学术的认真、专注及热情，深深地感染了我，让我学会从枯燥的科研生活中收获到了充实和快乐；同时，他严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来杨老师对我的关心和指导。李波副教授自我入学伊始便耐心细致地对我的课题进行指导，并提出了许多宝贵的建议，让我避免了不少误区，精力更为集中，研究更为高效；在学习上和生活上，李

3、波副教授也给予了我很大的关心和帮助，在此向李老师表示衷心的谢意。日本东京工艺大学的田村幸雄教授在来华交流期间，数次就我的科研工作和论文亲切地与我讨论，凭借其丰富的科研经验，提出了诸多十分宝贵的意见，在此给予真诚的谢意。同时，田玉基教授、陈波副教授在我开题和中期报告中，都就我的课题给出了非常有效的建议，并帮助我答疑解惑，让我收获颇多，对此表示衷心感谢。在实验室工作及撰写论文期间，课题组的李丹煜师姐、冀哲师兄、冯少华师姐、张丽娜、杨一龙、钟朋朋、徐志及詹岩、吕兴远、张宇、李凡、裴文泽等同学和李佳师弟对我论文中研究工作给予

4、了热情帮助，同一班级的贾茗子、左丹丹、张莉、苏晓雪等同学在日常生活中对我经常加以照顾，正是他们的陪伴，让我的研究生生活变得十分丰富多彩，在此向他们表达我真挚的感激之情。另外也特别感谢我的家人，正是有他们的包容、支持与陪伴让我渡过难关，无后顾之忧地专心完成我的学业，谢谢你们!中文摘要摘要：作为形态各异的大跨度屋盖中最简单的形式，平屋盖在日常生活中得到了广泛应用。由于结构本身较低矮，处于大气边界层的高湍流区，风作用下钝体绕流特性明显，来流的分离和绕流作用复杂，故建筑物围护结构发生风致破坏时有发生；建筑物已存在的空洞，或由

5、于破坏后形成的孔洞为建筑物内外气体的交换提供了通道，内压会受到外部风场的影响而变化，其与外压的联合作用可能会成为结构设计的控制荷载。本文针对墙面孔洞出现后屋盖风荷载的变化展开研究，具体包括以下内容：一、以完全封闭情况为基础，完成了墙面开敞、主导洞口和背景孔隙三种情况下的风洞实验，分析屋盖上下表面的风压变化，从屋盖上下表面的风荷载特性及屋盖各点之间的相关性入手，分析上述特性形成的机理，并分别给出可供工程设计参考的主体结构和维护结构的风压系数，其中主体结构考虑了空间和平面两种结构形式。结果表明：对主体结构来说，背风面存在

6、孔口将减小屋盖的升力系数，而迎风面存在孔洞将增大屋盖风压。墙面开敞、拥有0．65％和4．09％的主导洞口、存在0．44％的背景孔隙这几种开孔情况在背风面时，空间结构的升力系数较封闭情况分别改变了．30．8％、一15．8％和．3％、一7．6％；在迎风面时，这一变化分别为166．7％、52．5％和5．6％、2％；这是由于开孔面迎风将导致屋盖下表面产生正内压，背风时将产生负内压；对维护结构来说，开孔的存在所产生的影响在角部区域更大，背景孔隙的存在则能在一定程度上减小维护结构局部的极值风压系数。同时，迎风面开孔的存在将减小屋

7、盖上下测点之间的相关系数数值(正相关减弱，负相关增强)，且这一减小趋势随着开孔率的增大而增大；而背风面开孔的存在则增大这一数值(正相关增强，负相关减弱)，也随着开孔率的增大而增大。开孔对这一相关性的改变，从一定程度上对屋盖的脉动风压系数的分布与数值产生了影响。二、阐述了墙面存有主导洞口时的内压机理及内压传递方程的建立过程，并以风洞实验中C2在开孔面迎风时的工况为对象，完成了这一求解方程的算例分析，即将实测外压带入传递方程，通过时域求解传递方程得到数值解，将其与实测值进行比较，结果并不理想，猜测是由于传递方程中孔口特征

8、参数的取值问题；继而采用简单的正弦激励对内压传递中两个孔口特征参数进行识别，结果表明这两个参数并不是一固定值，不仅受模型几何参数的控制，也受外部荷载的影响。关键词：大跨度平屋盖；墙面开孔；风荷载；内压；风洞实验分类号：ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Asthesimplestshapeoflarge—spanroof,flat