方形高层建筑风压脉动非高斯特性分析

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1、文章编号：0253-374X(2012)07-DOI:3969/j.issn.0253-374x.2012.07.000方形高层建筑风压脉动非高斯特性分析韩宁，顾明(同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092)基金资助：国家H然科学基金(90715040)第作者：韩宁(1981-),女，博上生，主耍研究方向为髙层结构抗风・E-mail:07ninghan@tongji.edu.cn通讯作者：顾明(1957)男,教授，博士生导师•工学博士，主要研究方向为风工程.E-mail:minggu@tongji.edu.cn摘要

2、：通过风洞刚性模型动态测压试验对单体方形高层建筑脉动风圧非高斯特性进行了研究。首先依据测点偏度峰度及其概率密度函数图给出了高层建筑风压脉动非高斯特性的描述方式，然后分析了高层方形建筑脉动风压非高斯特性，最后给出了不同风向角下的非高斯区域。结果表明，风向角对结构非高斯特性的影响较大，对于直接受来流风作用的立面，英会同时出现正偏和负偏，而峰度值也相对较小，其主要以高斯区域为主，而受分离流和尾流综合作用的立血，该一血均为负偏H•峰度值相对较大，其主耍以非高斯区域为主，当出现流体再附时，相应区域的负偏值会增人而峰度值则减小，导致非扁斯

3、区域过渡到扁斯区域。关键词：方形高层建筑；偏度；峰度；非高斯特性；风向角中图分类号：TU973+.2文献标识码：AAnalysisonNon-GaussianFeaturesofFluctuatingWindPressureonSquareTallBuildingsHANNing,GUMing(StateKeyLaboratoryofDisasterReductioninCivilEngineeringsTongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Thenon-Gaussian

4、featuresoffluctuatingwindpressuresonsquaretallbuildingarestudiedbyusingmulti-channelmeasurementwindtunneltests.Theskewness,kurtosisandprobabilitydensityfunctionoffluctuatingwindpressuresareemployedtoobtainadescriptionandmeasurementofthenon-Gaussianfeaturesofthetallb

5、uildingfirstly,thenthenon-Gaussianfeaturesoffluctuatingwindpressuresareanalyzed,finallytheregionswithnon-Gaussianfeatureunderdifferentwindanglesaregiven.Theresultsshowthatwindangleisimportantforthenon-Gaussianfeaturesofthebuilding・Forthefaceswhichwinddirectlyimpinge

6、don,thepositiveandnegativeskewnessappearssimultaneouslyandthekurtosisisrelativelysmall,sotheGaussianregionsaremajor.Howeverforthoseassociatedwith收稿日期:2011-05-17separatedandwakeflows,thenegativeskewnesscoversthewholefaceandthekurtosisisrelativelylarge,sothenon-Gauss

7、ianregionsaremajor.Asthereattachmenthappens,thenegativeskewnesswillincreaseandthekurtosiswilldecreaseinthereattachmentzones,asaresult,non-GaussianzonestransitiontoGaussianzones・Keywords:tallsquarebuilding;skewness;kurtosis;non-Gaussian;windangle在风工程实际应用中通常假设结构表面风压分布

8、服从正态分布，并据此得到结构的设计风荷载。然而，大量的风洞试验还有现场实测证明结构表面的实际风压并非全部如此。对于高层建筑，在其表面来流的分离区内实测得到的压力脉动就是典型的非高斯分布。如果仍按照高斯分布的假定来计算围护结构表血的风压将会得到偏低的结杲，这对围护结构是不安全的