屋面构造影响低矮建筑表面风压的数值研究

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1、密级：公开硕士学位论文中图分类号：TU312+.1屋面构造影响低矮建筑表面风压的数值研究学位类型：专业学位学科（专业学位类别）：建筑与土木工程作者姓名：雷静敏导师姓名及职称：戴益民副教授实践导师姓名及职称：李永贵讲师学院名称：土木工程学院论文提交日期：2015年5月25日屋面构造影响低矮建筑表面风压的数值研究学位类型：专业学位学科（专业学位类别）：建筑与土木工程作者姓名：雷静敏作者学号：13020201023导师姓名及职称：戴益民副教授实践导师姓名及职称：李永贵讲师学院名称：土木工程学院论文提交日期：2015年5月25日学位授予单位：湖南科技大学N

2、umericalsimulationstudyonwindpressureeffectedbyroofconstructionoflow-risebuildingsTypeofDegreeProfessionaldegreeDiscipline(TypeofProfessionalDegree)CivilEngineeringCandidateLeiJingminStudentNumber13020201023SupervisorandProfessionalTitleAssociateProf.DaiYiminPracticeMentorandP

3、rofessionalTitleLecturerLiYongguiSchoolSchoolofCivilEngineeringDateMay25,2015UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：

4、年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要我国沿海城市屡受台风影响，历次风灾均给我国带来巨大的人员伤亡和财产损失。低矮房屋损毁所造成的损失达风灾损失的半数，多次风灾调查显示，低矮房屋风毁主要表现为屋面转角、边缘和屋脊等易损部位

5、先破坏进而引发建筑的整体倒塌。因此，针对低矮建筑屋面细部构造（屋脊、出山和女儿墙）对屋面风压的影响研究具有十分重要的现实意义。本文基于日本东京工艺大学风洞试验数据，对几何尺寸为24m×16m×12m的建筑模型进行数值模拟研究。采用RNGk-湍流模型，建立适合低矮房屋结构钝体绕流的数值风洞，将数值模拟结果与同尺寸低矮房屋风洞试验数据进行对比。结果表明，本文采用的数值模拟方法能较好地反映低矮房屋表面风压的分布情况。影响低矮建筑屋面风压的因素较多，本文分析了风向角和坡角对屋面风压特征的影响，以来流垂直屋沿短边为0°风向角，结果表明：随着风向角增大，屋面

6、高负压区由屋沿短边转向屋沿长边；随着坡角的增大，迎风屋面吸力逐渐减弱，在背风屋面屋脊线区域出现高负压区。在此模型基础上，以风向角为变量，深入探讨构造尺寸变化影响坡屋面局部风压特性。研究表明，当屋脊高度增加，迎风屋面体型系数也增大；随着出山高度的增加，屋面分区体型系数变化较小；在屋脊和出山的共同作用下，垂直风向时，屋面边缘区域的风压系数有所降低。斜风向时，迎风区域的吸力变大。研究体型比为1.5:1:1的建筑模型，三种女儿墙形式（连续等高女儿墙、局部女儿墙、角部加高女儿墙）对平屋面局部风压分布影响规律。研究结果表明，当女儿墙高度为0.6m时，连续等高女

7、儿墙与角部加高女儿墙较局部女儿墙更能降低屋面局部风压。最后，基于建筑风荷载设计方法及研究成果，为低矮建筑抗风设计所需的风载定量计算提供理论依据，并提出低矮建筑抗风优化措施。关键词：低矮建筑；表面风压；数值模拟；屋脊；出山；女儿墙iAbstractIt’sfrequentlyaffectedbytyphooninChina'scoastalcity,andallthepreviouswinddisasterwerebroughtenormouscasualtiesandpropertylosses.However,thelosscausedbylow

8、-risebuilding’sdamageareofhalfofthewinddisasterloss.Manytypho