上翘式弧形火车站雨棚风荷载特性研究.pdf

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1、第41卷第4期四川I建筑科学研究2015年8月SichuanBuildingScience7上翘式弧形火车站雨棚风荷载特性研究李志国，罗楠，李明水，曾加东(1．西南交通大学风工程试验研究中心，四川成都610031；2．风工程四川省重点实验室，四川成都610031)摘要：以一种新型上翘式弧形火车站雨棚为研究对象，通过风洞试验和数值模拟两种方式研究了该新型结构的风荷载特性。通过大比尺风洞测压和测力试验，研究了该雨棚表面风压分布规律和在不同风攻角作用下雨棚的三分力系数变化特征。试验结果表明，由于雨棚的上翘

2、构造，使得迎风面上表面的负压变大，下表面的正压变大，风荷载作用进一步加强；风荷载分布对风向角较为敏感，0。风向角为最不利风向角。通过CFD数值模拟方法计算了不同比尺下结构的三分力系数，并与风洞试验结果进行对比，研究了雷诺数对该雨棚三分力系数的影响。该结构并非典型流线型结构，由于上翘的影响，存在明显的流体分离和再附，具有钝体绕流特性，当选用1：10和1：15大比尺时，三分力系数与原型相差较小。因此，对该类结构选择大比尺模型进行风洞试验研究是非常必要的。关键词：上翘式；火车站雨棚；大比尺；风洞试验；风攻

3、角；雷诺数中图分类号：TU一023文献标志码：A文章编号：1008—1933(2015)04—007—05InvestigationofwindloadonupwarpingarcrailwaystationcanopyLIZhiguo，LUONan，LIMingshui，ZENGJiadong(1．ResearchCenterforWindEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2．WindEngineeringKey

4、LaboratoryofSichuanProvince，Chengdu610031，China)Abstract：Thepropertiesofwindloadsonanewupwarpingarcrailwaystationcanopyarestudiedthroughwindtunneltestingandnumericalsimulation．Firstofall，toinvestigatethesurfacewindpressuredistributionandstaticloadcoeff

5、icients，windtunneltestsareconductedforthelarge—scalemodelofthenewupwarpingarcrailwaystationcanopy．Testingresultsshowthatnegativepressureontheuppersurfaceandpositivepressureonthelowersurfacebecomelarger，consequentlyhigherwindloadingduetotheupwarpingstru

6、ctureofthecanopy．Thewindloadonthiscanopyissensitivetowindazimuth．andwindazimuthof0。isthemostdisadvantageouscase．Thethree—componentforcecoeficientsofthiscanopyindifferentscalesarecalculatedthroughCFDnumericalsimulationandcomparedwiththeresultsofwindtunn

7、eltests，thustheinfluenceofReynoldsnumberisinvestigated．Thecanopyhascharacteristicsofflowaroundablufbody，andwhenthelargescaleischosen，suchas1：10and1：15，regardingthree-componentforcecoeficientsthereareverysmalldifferencesbetweenmodelandprototype．Therefor

8、e，itisverynecessarytoconductwindtunneltestsonlarge—scalemodelsforthenewupwarpingarcrailwaystationcanopy．Keywords：upwarping；railwaystationcanopy；largescale；windtunneltest；windattackangle；Reynoldsnumber较为复杂的¨引。我国的建筑结构荷载规范对火车O引言站雨棚没有明确的风荷载