新型抗风耗能装置在低矮房屋中布置方式的风洞试验研究
2020-05-21何锴霍林生李钢李宏男
土木与环境工程学报 2020年2期
何锴,霍林生,李钢,李宏男
(大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室,辽宁 大连 116024)
沿海地区低矮建筑常遭受台风袭击,传统低矮房屋抗风能力较弱。风灾调查统计表明,多数低矮建筑在台风下从屋面开始,从最初的局部屋盖破坏(屋檐外侧、角部和屋脊等部位)逐渐扩展,最终导致整个屋盖损坏甚至房屋整体倒塌[1-3]。破坏是由较大的风吸力导致的,减小低矮建筑屋面风压极值对于低矮建筑抗风设计具有非常重要的意义。为降低在低高度建筑物屋顶上出现的高吸力风荷,已有多位学者对建筑表面的风压分布规律进行了研究。Pindado等[4]在屋顶边缘使用具有适当高度的护栏,所研究的护栏配置包括普通垂直墙护栏、实心或多孔垂直墙护栏,以及靠近建筑物屋顶的小水平屋顶形式的悬臂护栏。其低速风洞试验证明:具有中等孔隙度的垂直墙护栏和悬臂护栏更有效。Kopp等[5]给出了栏杆可替换的几何形状,它可以减轻由于角落涡流形成的局部(部件和包层)载荷。Bitsuamlak等[6]和Aly等[7]针对双坡屋顶类型,给出了多种建筑几何改装方案。包括棚架、肋条、圆形边缘、倾斜边缘等。黄鹏等[8]、陶玲等[9]、Huang等[10]设计了多种屋檐形式,证实合理的屋檐形式可使靠近屋檐边缘和拐角处的负峰值风压显著降低。甘石等[11]针对低层双坡屋顶建筑,提出安装扰流板可降低屋面风荷载,风洞试验考虑了扰流板高度、宽度、角度和安装位置的影响,给出的扰流板推荐高度为0.2~0.6 m,建议宽度为整个建筑物长度的1/20。……
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