典型雙坡低矮建筑屋面局部風壓非高斯特性研究

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（1.結(jié)構(gòu)抗風與振動控制湖南省重點實驗室，湖南 湘潭 411201；2.湖南科技大學 土木工程學院，湖南 湘潭 411201；3.湖南百利工程科技股份有限公司，湖南 岳陽 414000）

1 研究背景

我國東南沿海的農(nóng)村住宅主要為低矮建筑，其高度一般不超過24 m，位于大氣邊界層的最下層區(qū)域，該區(qū)域的風場特性受地形起伏和周圍建筑物的影響較大。風場中貼近地面的區(qū)域，因受地面粗糙程度的影響，氣流紊亂程度增加，從而導致作用于建筑表面風壓時程的脈動幅值間歇性顯著。有研究表明[1]，此時建筑所受的風壓時程并不符合Davenport假設(shè)，而表現(xiàn)為明顯的非高斯特性。

大量災后調(diào)查結(jié)果表明，低矮建筑的破壞主要是屋面破壞，且主要集中在屋檐、屋脊和角部等區(qū)域。而這些區(qū)域的氣流特性復雜，因此有必要對雙坡低矮建筑屋面在這些區(qū)域風壓的非高斯特性進行研究。

國外已有學者對風壓的非高斯特性進行了研究。如K.S.Kumar等[2]基于快速傅里葉變換，對低矮建筑非高斯風壓時程進行了模擬，并且將結(jié)果與不同屋面類型在不同條件下非高斯風壓數(shù)據(jù)進行對比，證實了模擬方法的有效性。F.Sadek等[3]基于實驗數(shù)據(jù)，對低矮建筑表面的非高斯峰值風壓進行了研究，提出了設(shè)計上可以采用的非高斯風壓極值估計方法。A.Kareem等[4]利用數(shù)值模擬方法，對比分析了不同計算模型和分析方法對湍流作用下低矮建筑表面風壓的非穩(wěn)態(tài)、非高斯、非線性等特性研究的可行性和效果。Ko N.H.等[5]研究了方形建筑側(cè)面風壓的非高斯特性，同時對高斯風壓時程和非高斯風壓時程進行了模擬，并將模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行對比，分析了非高斯風壓對方形建筑側(cè)面風荷載的影響。……