水平悬挑女儿墙对低矮双坡屋面风压的影响

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1、摘要摘要近年来我国沿海地区台风频发，且逐年递增趋势明显，给沿海各省份造成了重大的损失。历次的台风灾害调查表明，在台风破坏的各类房屋中，低矮建筑通常超过半数以上，而在沿海工业密集地区尤以门式刚架厂房为典型的低矮双坡屋面建筑破坏严重。因此深入开展以门式刚架厂房为代表的低矮房屋屋面风荷载特性的分析，进而对低矮房屋屋面结构进行构造优化以满足抗风设计要求，具有十分重要的现实意义。本文在总结前人主要分析成果的基础上，采用风洞实验及CFD数值模拟方法全面系统地分析了加设不同高度、不同宽度水平悬挑女儿墙对典型低矮建筑(门式刚架轻钢厂房)

2、双坡屋面风压的影响，总结出相应结论及优化设置参数值。本文首先对国内外有关低矮建筑抗风现状及低矮建筑屋面风荷载特性的研究状况进行了归纳总结，分析了低矮建筑房屋的抗风现状及其屋面风荷载特性，并阐述了大气边界层环境风特性及影响屋面风荷载的因素，并对低矮屋面风致破坏机理进行了分析，然后对CFD数值模拟基本理论及技术进行了较为详细的论述。接着采用风洞试验的方法，分析分析了加设不同高度水平悬挑女儿墙对沿海台风多发区量大面广的门式刚架轻钢厂房这一典型低矮建筑屋面风压的影响，得出了该试验模型水平悬挑女儿墙的优化设置高度值。最后本文进一步

3、在此基础上对加设不同高度、不同宽度水平悬挑女儿墙的低矮建筑屋面风荷载特性进行大量的CFD数值模拟，并与风洞实验结果进行对比，较为全面系统的分析分析了加设不同的水平悬挑女儿墙对屋面风压分布的影响，结果表明设置不同高度不同宽度水平悬挑女儿墙对低矮建筑屋面有较好的减压卸载作用,其最佳效果与水平悬挑女儿墙高、宽度的合理设置有关。最后根据风洞试验及数值模拟结果归纳总结相应有益结论并给出水平悬挑女儿墙最优高度参数值。本文的分析成果及优化设置参数可为分析低矮建筑抗风提供理论指导，也可为风灾害区制订相应的低矮建筑抗风设计标准和规范提供参

4、考。关键词：低矮建筑；双坡屋面；水平悬挑女儿墙；屋面风荷载；计算流体力学(CFD)；数值模拟；风洞试验；风压系数。IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,typhoonattacksthecoastalareasofourcountryfrequentlyandcausesseveredamagetothecoastalprovinces，what’smore,ithasbeenincreasingobviouslyyearbyyear.Previouswinddisastersurveysindi

5、catedthatmorethanhalfofthelow-risebuildingsespeciallythetypicallight-weightsteelbuildingsincoastalindustry-concentratedregionsweredestroyedseriouslyinthewinddisaster.Therefore,itisofgreatsignificancetoinvestigatethewind-loadcharacteristicsofthelight-weightsteelga

6、bleroofedbuildingswhichrepresentsthelow-risebuildingsandfindoutthecorrespondingwaystooptimizethestructurestomeetthewind-resistantdesignrequirements.Inthisdissertation,thewindtunnelexperimentandCFDnumericalsimulationtechniqueswereemployedtostudythewind-inducedpres

7、suredistributionsonthetypicallow-risegableroofedbuildings(thelight-weightsteelbuilding)withcantileveredparapetsindifferentheightsanddifferentwidthsbasedontheexistingresearchachievement,andthenthecorrespondingconclusionsandoptimizationalparametersoftheheightwerepu

8、tforward.Atfirstitsummarizedtheexistingresearchachievementofthewind-resistantstatusoflow-risebuildingsandthewindcharacterontheroofoflow-risebuildingshomeandabr