张 东 李仕雄

0 引言

风压在不同体型的结构上分布差异很大且不是均匀分布在结构面上。高层建筑形状千变万化,为了得出不同建筑物表面风压实际大小和分布,主要通过风洞试验确定。一种是在实际建筑物上测定风压分布,另一种是将建筑物做成缩小比例的模型,在风洞试验室中进行物理模拟试验。这两种方法都周期长、费用高,前一种耗时耗资更大。与真实的建筑风洞相比,建筑数值风洞具有建筑模型几何外形数据的前置处理灵活、方便,能够满足各种相似准则,计算速度快、费用低,同时结果采集更为全面等明显的优点,因而是一个极具良好前景的领域[1]。

1 理论和方法

风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的,气流受到结构的阻塞,形成了高压气幕。风速越大对结构的压力就越大。根据风速,可以求出风压。但是风速随高度不同而不同,位置愈高,风速愈大,而且不同的周围环境,风速亦有不同,因而风速随建筑物所在地区的地貌而变化。为了比较不同地区风速或风压的大小,必须对不同地区的地貌、测量风速的高度等有所规定。按规定地貌和高度等确定的风速或风压,称为基本风速或基本风压[2]。我国规范将地面粗糙度分为A,B,C,D四类。风速沿高度分布规律我国规范采用的是指数分布,标准高度风速换算公式采用:

其中,z为风速仪实际高度;vz为观测风速;α为粗糙指数[3]。

不考虑脉动风的风振效应,风压比风速对工程结构分析更为直接,因此风力作用的大小最好直接以风压来表示。……