均匀风场中高层建筑平均风力的阻塞效应-论文.pdf

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1、第42卷第6期同济大学学报(自然科学版)VO1．42No．62Ol4年6月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Jun．2014文章编号：0253—374X(2014)06—0853—06均匀风场中高层建筑平均风力的阻塞效应黄剑，顾明(同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092)摘要：以联邦航空咨询委员会协调人会议(CAARC)高层建blockageratio．Finally，newcorrectionformulaofblockage筑标准模型为例，在同济大学TJ一2建筑风洞中进行了矩形effectofmeandragco

2、efficientandalong-windmeanbase单体高层建筑的阻塞效应试验研究．对阻塞度为4．1、bendingmomentcoefficientwereputforwardbasedonthewindtunne1testresults．6．1、8．4、10．1的建筑刚性模型在均匀风场中进行了测压试验．主要研究了阻塞效应对模型平均风力特性的影Keywords：blockageeffects；windtunneltests；响．研究结果表明：在均匀来流中，建筑各层的平均阻力系数CommonwealthAdvisoryAeronauticalResearchCounci

3、l随着阻塞度的增加而增大，但阻力系数沿高度的分布规律没(CAARC)StandardTallBuildingModel；meanwindforces有显著变化；顺风向平均基底弯矩系数随着阻塞度的增大显著增大．最后，基于试验结果提出了平均阻力系数和顺风向平均基底弯矩系数的阻塞效应修正公式．风洞试验是结构风工程研究的重要手段之一．关键词：阻塞效应；风洞试验；联邦航空咨询委员会协调人风洞通常是封闭的管道，以洞壁为边界，用有限的空会议(CAARC)标准高层模型；平均风力间来模拟真实大气的无限空间必然伴随着洞壁干中图分类号：TU317．1TU973．32文献标志码：A扰．洞壁对气流绕流的

4、约束称为“实体阻塞”(solidblockage)，对尾流的约束称为“尾流阻塞”(wakeExperimentalInvestigationofBlockageEffectsblockage)．上述两种洞壁干扰即为阻塞效应_1]．阻塞onMeanWindForcesonTallBuildingsin效应的存在会使某些情况下的试验结果产生畸变．以YF-16飞机模型测力试验为例，当迎角接近90。，UniformFlow模型阻塞度约为6．6时，阻力系数的修正量约为真HUANGJian，GUMing值的259／6E1]；在低速风洞中，圆平板的压力系数的修(StateKeyLaborat

5、oryforDisasterReductioninCivilEngineering，正量可高达真值的2．6倍以上_2]．虽然在航空和汽TongjiUniversity，Shanghai200092，China)车领域，风洞试验阻塞效应的修正发展得比较成熟[1]，但由于外形和所处流场方面的差别，上述方法Abstract：Blockageeffectsofsinglerectangulartallbuilding并不能很好地用于建筑模型风洞试验的阻塞度修wereinvestigatedbyCommonwealthAdvisoryAeronauticalResearchCounci1

6、(CAARC)StandardTal1BuildingModelin正．theTJ一2BoundaryLayerWindTunnelinTongjiUniversity．在建筑结构模型风洞试验中，常常认为将模型Thewindpressuretestsofrigidmodelswhoseblockageratios的风洞阻塞度控制在5以下，所引起的阻塞效应可were4．1％，6．1％，8．4％and10．1％werecarriedoutin以忽略不计_3]．但阻塞度如何影响建筑模型的流场theuniformflow．Theblockageeffectsonmeanwindforc

7、e特性和气动特性，尚无明确结论．至今涉及建筑结构characteristicsofmode1wasemphasized．Theresultsshow风洞试验阻塞效应的研究较少，且主要以二维方柱thatintheuniformflow，meandragcoefficientofeachlayer为研究对象．一些学者l4]采用在相同风洞中变化模increaseswiththeincreasingofblockageratio，whilethe型缩尺比的方法研究阻塞效应，分别提出了阻力系distr