低矮建筑幾何參數(shù)對(duì)其雙坡屋蓋上最不利風(fēng)壓系數(shù)的影響

全 涌,顧 明

(同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200092)

風(fēng)災(zāi)調(diào)查顯示大部分低矮建筑破壞都是從屋蓋開始的,一般由最初的局部屋蓋破壞逐漸擴(kuò)展,最終導(dǎo)致整個(gè)屋蓋破壞甚至房屋倒塌,局部風(fēng)壓極值對(duì)于低矮建筑抗風(fēng)設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。對(duì)108個(gè)雙坡屋面建筑模型進(jìn)行了表面壓力測量風(fēng)洞試驗(yàn)。試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀缀螀?shù)定義和坐標(biāo)軸定義如圖1和表1所示。

圖1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ图捌鋷缀螀?shù)定義和坐標(biāo)軸定義

表1 低矮建筑風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ凸r表

圖2 雙坡屋蓋上最不利風(fēng)壓系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果

圖2給出了上述108個(gè)試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷脑囼?yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果,顯示了屋蓋坡角、建筑高寬比和寬厚比對(duì)屋蓋最不利負(fù)風(fēng)壓系數(shù)的影響。分析表明:①屋蓋傾角的變化對(duì)于屋蓋上測點(diǎn)的最不利負(fù)風(fēng)壓系數(shù)的大小和分布有重要影響,屋蓋傾角變化時(shí)屋蓋上測點(diǎn)最不利負(fù)風(fēng)壓系數(shù)的高值區(qū)域的大小及所在的位置也在變化。建筑高寬比的變化也對(duì)此有一定的影響,其高值區(qū)域的大小在高寬比為3/4時(shí)達(dá)到最大。②當(dāng)屋蓋傾角β≥30°時(shí),屋蓋的最不利局部負(fù)風(fēng)壓系數(shù)與屋蓋傾角β基本上呈線性關(guān)系;隨著高寬比的增大,這種線性關(guān)系成立的屋蓋傾角范圍也增大;在高寬比H0/B=4/4時(shí),在幾乎所有的屋蓋傾角下都有這種線性關(guān)系,只是在屋蓋傾角較小時(shí)線性關(guān)系不如屋蓋傾角大的嚴(yán)格。③屋蓋的最不利局部負(fù)風(fēng)壓系數(shù)受高寬比的影響相對(duì)較小;除屋蓋傾角為β=45°時(shí),屋蓋的最不利局部負(fù)風(fēng)壓系數(shù)呈下降趨勢外,其它多數(shù)情況下屋蓋的最不利局部負(fù)風(fēng)壓系數(shù)基本上都是隨高寬比的增大呈微弱的上升趨勢。④屋蓋的最不利局部負(fù)風(fēng)壓系數(shù)受深寬比影響比較微弱,規(guī)律性比較差。