广州塔风荷载及风洞试验研究.pdf

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1、第42卷第6期建筑结构V0J_42NO．62012年6月BuildingStructureJun．2O12广州塔风荷载及风洞试验研究余永辉，周定，杨汉伦，王伟明(广州市设计院，广州510620)[摘要]广州塔总高600m，塔体外形复杂，基本周期长，对风荷载的响应比较敏感，风荷载成为结构设计的主要控制荷载。针对广州塔的特点，分两阶段进行了风工程研究，第一阶段解决外界风的输入问题，第二阶段解决结构在风荷载作用下的响应问题。风荷载及风洞试验的主要成果可作为类似工程结构设计的参考资料。[关键词]广州塔；风荷载；风洞试

2、验中图分类号：TU398．7文献标识码：A文章编号：1002．848X(2012)06．0022—06StudyonwindloadandwindtunneltestofGuangzhouTowerYuYonghui，ZhouDing，YangHanlun，WangWeiming(GuangzhouDesignInstitute，Guangzhou510620，China)Abstract：GuangzhouTower，whichis600mhigh，hascomplexshapeandlongbasicpe

3、riod．Thetowerisverysensitivetowindload，SOthewindloadisthemaincontrolloadinstructuraldesign．AccordingtothecharacteristicsofGuangzhouTower，windstudywasconductedbytwosteps．Thefirststepfocusedonsolutionofinputofexternalwindandthesecondstepfocusedonthestructural

4、responsetowindload．Themainresultsofwindloadandwindtunneltestcanbeconsuhedbyotherstructuraldesignofsimilarprojects．Keywords：GuangzhouTower；windload；windtunneltest0引言科学研究院参与了相应的风工程研究。第一阶段解广州塔外形复杂，对风荷载的静力及动力作决外界风的输入问题，第二阶段解决结构在风荷载用响应都比较敏感，风荷载成为结构设计的一个主作用下的响应问题

5、。风工程研究流程见图1。要控制荷载，在设计中遇到的问题如下：一▲整体模型测压卜]卜H一风压分布卜’{一围护壮(1)风速剖面的选取。塔身高度超过《建筑结一片段模型测压卜_J构荷载规范》(GB50009-2001)(简称荷载规范)规一一片段刚体模型Ll测力l{定的四类边界层的最大梯度风高度，规范中C类地貌边界层高度仅到400m[2J。1I随分析哺应HllI蔫响篷应加臻速度H『l舒适j一■全塔气弹模型卜_j(2)基本风压的取值。荷载规范中的各地区基本风压的取值是对各地区地面气象观测站的记录数-t_行人区环境风卜_游

6、客密集区的风环境据通过数据统计分析得出，由于广州处于南亚热带●广东省气候与农业气象中心▲广东省建筑科学研究院海洋性季风气候区，既受季候风的影响，又受到强对●同济大学土木工程防灾国家重点实验室流天气、特别是夏季频繁登陆广东中部的热带气旋图l广州塔风工程研究流程图影响。1第一阶段风洞研究(3)局部地形的影响。广州塔紧邻珠江，东西第一阶段研究要解决风荷载的输入问题，如基向江面较为宽阔，而北面为广州的CBD核心区，建本风压、地面粗糙度类别，同时研究成果也作为第二筑密度、高度很大。阶段风工程研究的输入条件，包括由广东省

7、气候与(4)体型复杂，对风荷载响应敏感。新电视塔农业气象中心完成的工程气象分析、计算报告，由』为扭转的抛物线造型，外形复杂且细柔，高宽比最大东省建筑科学研究院完成的地形地貌试验。为7．5，基本周期约为10s，外筒为透空的格构结构，广东省气候与农业气象中心完成的报告中，且在不同高度上分布着5个封闭功能段，封闭功能利用广州站、番禺站的历史观测数据，经场地周围环段受到的风荷载比透空区大很多。境和下垫面特征修订后，得出工程场地10m高度处针对以上问题，设计团队制定了一个分两阶段建议风压为0．42kN／m(50年重现期

8、)，0．52kN／m的风工程研究流程，广东省气候与农业气象中心、同济大学土木工程防灾国家重点实验室、广东省建筑作者简介：余永辉，硕士，高级工程师，Email：yuyonghui@gzdicorn第42卷第6期余永辉，等．广州塔风荷载及风}同试验研究23(100年重现期)。同时，根据历史台风灾害分析，在值。上述结论作为结构设计依据及后续风洞试验研广东中部(台山～惠东，2。X2。的海区)沿海地区登究的输