嘉峪关柔远楼风载体型系数研究*
2021-12-31白成军崔泽楠陈颖候凌静
特种结构 2021年6期
白成军 崔泽楠 陈颖 候凌静
1.天津大学建筑工程学院 300072
2.文物建筑测绘研究国家文物局重点科研基地(天津大学) 300072
3.嘉峪关丝路(长城)文化研究院文化遗产监测中心 735100
引言
目前,古建筑保护学者多集中于木结构抗震性能以及构件力学特点的研究[1],结构风工程领域研究相对较少,并且均未考虑窗棂透风情况[2]。随着经济社会的发展,对古建筑预防性保护思维逐渐被接受[3],其中不乏有直接在木结构古建筑窗棂上加装玻璃的做法,如北京故宫。而传统木结构古建筑的窗棂通常是透风的,在风速较大的地区加装玻璃是否会影响木结构古建筑自身的受力情况还没有针对性的研究。
我国的《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)[4]也没有针对木结构古建筑的风载体型系数,相关研究只能采用现代双坡屋顶建筑的近似取值[5],这与木结构古建筑复杂多变的外形不相适应。
本文选取典型的高台楼阁三檐歇山式木结构古建筑——嘉峪关柔远楼为研究对象,求解其体型系数,并分析在古建筑本体上加装玻璃是否会影响木结构古建筑的受力。为将来古建筑保护提供参考性建议。
1 数值风洞试验及参数取值
1.1 流体湍流模型与湍流特性
工程上比较常用的湍流模型有很多,文献[6]已证明RNGκ-ε 湍流模型数值风洞模拟结果和风洞试验相吻合,因此本文直接采取RNGκ-ε湍流模型进行计算。κ湍流动能和ε湍流耗散率根据《建筑结构荷载规范》[4]和日本规范[7]确定。
1.2 边界条件
《建筑结构荷载规范》[4]规定,边界层中的风速剖面采用指数率剖面:……p>
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