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《复杂连体双塔高层建筑的风荷载特性》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、华南理工大学学报(自然科学版)第36卷第3期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVol.36No.32008年3月(NaturalScienceEdition)March2008文章编号:10002565X(2008)03201212073复杂连体双塔高层建筑的风荷载特性112侯家健韩小雷谢壮宁(1.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广东广州510640;2.汕头大学土木工程系,广东汕头515063)摘要:通过风洞试验研究了具复杂截面的连体双塔高层建筑的风荷载特性,并进
2、行了单塔试验比较.将风压沿截面进行积分求出沿坐标轴方向的合力,然后反算为沿坐标轴方向的整体体型系数.结果表明:风压沿高度变化不大,整体体型系数沿高度递减;单塔最大体型系数对应的风向角偏离坐标轴15°;就双塔连线方向(x向)体型系数而言,上游塔略小于单塔情形,下游塔小于单塔的50%,垂直双塔连线方向(y向)体型系数略小于单塔y向,连体部分的y向体型系数约为210,x向为零.分析认为:上游塔对下游塔的遮挡作用使下游塔整体体型系数减小,下游塔降低了上游塔尾流的速度和背面负压,也使上游塔整体体型系数略为减小;但是由于尾流的复杂化,
3、上下游塔局部风压比单塔有所增大.综合分析试验结果,文中最后提出了类似工程的风荷载取值建议.关键词:风洞试验;风压系数;体型系数;高层建筑;双塔连体结构中图分类号:TU312.1文献标识码:A风荷载是高层建筑的主要水平荷载,其合理取了连体部分的局部体型系数.为了对比研究,还专门值对于结构设计具有重要意义.现代高层建筑力求进行了单塔情况试验,分析不同风向结构的体型系新颖独特,截面形式变化各异;同时城市的发展必将数取值,并与规范结果作比较,所得结论对在设计中产生密集的建筑群,相邻建筑物的气动干扰使得高如何考虑复杂体型高层建筑的风
4、荷载及对附近建筑层建筑的风荷载比单体时复杂,因此需要考虑这种物的干扰,具有重要的工程参考价值.干扰作用.国内外对双塔或多塔风荷载分布的研究[126]1试验和数据处理方法大多数是针对具体工程风洞试验得到的结果.影响群体建筑风压的变量包括建筑物外形、尺寸、个1.1风洞和流场模拟结果[1]数、相对位置、风向角、风场和风速.一般受干扰本试验在汕头大学的大气边界层风洞中进严重的主要是下游建筑,下游建筑受干扰后,平均风行.该风洞是一座具有串置双试验段的全钢结构荷载减少,呈现为遮挡效应.但在上游建筑无干扰的的闭口回流低速风洞,主试验段高
5、2m、宽3m、长同时又可能会增加下游建筑的脉动荷载.20m.风速连续可调,最高风速可达45m/s.测压系已有高层建筑的干扰效应研究多以正方形截面统采用美国Scanivalve公司的DSM3200mm电子扫高层建筑为研究对象,另一方面,虽然单体情况研究描阀测压系统.地貌类型按国家《建筑结构荷载规所考虑的截面形式较多,但对于结构体型较为特别[9]范》(GB50009—2001)中规定的C类地貌考虑,的连体高层建筑的风荷载特性则研究不多,见报道地貌粗糙度系数(指数律)α=0122.在正式试验前,的双塔体型仅有D型、椭圆型.首先在
6、试验段内以二元尖塔挡板及粗糙元模拟出C本研究以某切角三角形连体双塔高层建筑为类地貌的风剖面及湍流度分布,结果见图1.其中v例,采用整体体型系数概念来分析其风荷载,并讨论和Iu分别是离地高度z处的平均风速和湍流强度.收稿日期:20072032033基金项目:广州市建设科技发展基金资助项目(2006225)作者简介:侯家健(19722),男,在职博士生,高级工程师,主要从事高层建筑抗风抗震研究.E2mail:kenthou@tom.com©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPubli
7、shingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net122华南理工大学学报(自然科学版)第36卷风洞试验中以15°为间隔测出24个风向角下建筑物表面的平均风压和脉动风压.试验时取参考高度为0160m(相当原型150m),选择该高度模型上游基本未受干扰处的试验风速为1018m/s,以此作为参考风速得到的速度风压即参考风压.图3为风洞试验的参考坐标系,其坐标原点取在结构主平面的中心位置,当进行单塔试验时相应原点移至单塔平面的中心位置.图1平均湍流强度分布和截面平均风速Fig.1Tur
8、bulenceintensitydistributionandaveragewindspeedofsection粗糙度系数α=0122;—Δ—实测值;—理论值1.2模型研究对象为一对称双塔连体建筑,地面43层,高143m,单塔平面为切角三边形,长边为弧线,连体图3测压试验参考坐标系位置在顶部,共4层.塔
