李秋胜 刘顺

摘 要：采用大涡模拟（LES）对平屋盖建筑受45°风向角作用下的表面风荷载问题进行了非稳态数值模拟分析.通过与风洞试验结果的对比得出，大涡模拟能较好地捕捉到建筑物顶面出现的锥形涡及其特性.在此基础上，研究了锥形涡作用下建筑物顶面平均风压与脉动风压的分布，以及加设分隔挡板和不同高度的女儿墙对屋面风压分布和旋涡强度的影响.研究结果表明，基于Q准则的旋涡判别法可以较好地识别斜风向下屋面形成的锥形旋涡；在背风区锥形涡与侧面脱体涡相互作用并脱落，其影响将反馈至屋面旋涡上导致屋盖两个锥形涡强度以屋面对角线为轴交替波动，此消彼长；屋面女儿墙的存在使得两个锥形涡之间的间隙变窄，旋涡足迹变阔，且屋面峰值吸力随女儿墙高度的增加而迅速减小.

关键词：大涡模拟；锥形涡；Q准则；交替波动；女儿墙

中图分类号：TU247.1；TU973.32 文献标识码：A

文章编号：1674-2974（2015）11-0072-08

当风以一定的角度吹过建筑物表面时，会产生复杂的流动结构，包括在屋顶角部的锥形涡和在背风侧面的脱体涡等.在建筑物屋面产生的锥形涡会产生很大的负压区，从而使建筑物屋面等部位承受很大的压差力.相关实测[1-2]及风洞试验[3]研究表明，低矮房屋在屋盖迎风角部和迎风前缘会遭受强风吸力作用.而风灾调查[4]也显示，强风造成的房屋破坏主要集中在低矮房屋的屋面角部、屋檐边缘和屋脊等部位.综上可知，锥形涡……