低矮建筑幾何參數(shù)對其雙坡屋蓋上最不利風(fēng)壓系數(shù)的影響

全 涌,顧 明

(同濟大學(xué)土木工程防災(zāi)國家重點實驗室,上海 200092)

風(fēng)災(zāi)調(diào)查顯示大部分低矮建筑破壞都是從屋蓋開始的,一般由最初的局部屋蓋破壞逐漸擴展,最終導(dǎo)致整個屋蓋破壞甚至房屋倒塌,局部風(fēng)壓極值對于低矮建筑抗風(fēng)設(shè)計具有非常重要的意義。對108個雙坡屋面建筑模型進行了表面壓力測量風(fēng)洞試驗。試驗?zāi)Ｐ?、幾何參?shù)定義和坐標軸定義如圖1和表1所示。

圖1 試驗?zāi)Ｐ图捌鋷缀螀?shù)定義和坐標軸定義

表1 低矮建筑風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ凸r表

圖2 雙坡屋蓋上最不利風(fēng)壓系數(shù)試驗結(jié)果

圖2給出了上述108個試驗?zāi)Ｐ偷脑囼灁?shù)據(jù)處理結(jié)果,顯示了屋蓋坡角、建筑高寬比和寬厚比對屋蓋最不利負風(fēng)壓系數(shù)的影響。分析表明:①屋蓋傾角的變化對于屋蓋上測點的最不利負風(fēng)壓系數(shù)的大小和分布有重要影響,屋蓋傾角變化時屋蓋上測點最不利負風(fēng)壓系數(shù)的高值區(qū)域的大小及所在的位置也在變化。建筑高寬比的變化也對此有一定的影響,其高值區(qū)域的大小在高寬比為3/4時達到最大。②當屋蓋傾角β≥30°時,屋蓋的最不利局部負風(fēng)壓系數(shù)與屋蓋傾角β基本上呈線性關(guān)系;隨著高寬比的增大,這種線性關(guān)系成立的屋蓋傾角范圍也增大;在高寬比H0/B=4/4時,在幾乎所有的屋蓋傾角下都有這種線性關(guān)系,只是在屋蓋傾角較小時線性關(guān)系不如屋蓋傾角大的嚴格。③屋蓋的最不利局部負風(fēng)壓系數(shù)受高寬比的影響相對較小;除屋蓋傾角為β=45°時,屋蓋的最不利局部負風(fēng)壓系數(shù)呈下降趨勢外,其它多數(shù)情況下屋蓋的最不利局部負風(fēng)壓系數(shù)基本上都是隨高寬比的增大呈微弱的上升趨勢。④屋蓋的最不利局部負風(fēng)壓系數(shù)受深寬比影響比較微弱,規(guī)律性比較差。