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《某高層建筑風(fēng)洞測壓試驗分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、建材世界2013年第34卷第4期doi:10.3963/j.iss幾1674—6066.2013.04.014某高層建筑風(fēng)洞測壓試驗分析賀寶林(中國建材國際工程集團有限公司,上海200063)摘要:該文為了得出復(fù)雜體型高層建筑的實際風(fēng)壓大小和分布,針對特定的建筑,采用風(fēng)洞物理模擬試驗手段,確定建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載及其分布。關(guān)鍵詞:風(fēng)洞試驗;風(fēng)壓系數(shù);體形系數(shù)AnalysisofWindT肌nelMaIlometricTestofSomeHigh—riseBuildingHEBa0-l婦(ChinaTriump
2、hIntematiomlEngineeringGroupCo,Ltd,Shanghai200063,China)Abstract:Inordertofigureoutactualwindpressureanditsdistributionforthehigh—risebuildirlgwithcomplexstructure,physicalsimulationtestofwindtunnelisappliedforspecificbuildingtodetemineits謝ndloadaswelIasi
3、tsdistributiorLKeywords:windtu衄eltest;windpressurecoefficient;shapecoefficient蚌埠豪生國際大酒店項目位于安徽省蚌埠市,為五星級標準涉外賓館,酒店屋面設(shè)計標高近百米。在主體結(jié)構(gòu)完工后,業(yè)主希望在酒店屋面增加高度約45m的鋼結(jié)構(gòu)塔架造型,如圖1所示。為了確保該項目塔樓及鋼結(jié)構(gòu)造型在使用階段的抗風(fēng)安全性,有必要對該高層建筑在設(shè)計風(fēng)速作用下結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載及其分布以及位移、加速度響應(yīng)進行風(fēng)洞試驗研究。同時根據(jù)風(fēng)洞試驗的結(jié)果,對高層建筑的抗風(fēng)
4、安全性以及在設(shè)計風(fēng)速范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)三維風(fēng)振特性及該樓居住人員的舒適性進行詳細的研究并供設(shè)計使用。1風(fēng)洞試驗設(shè)備該建筑結(jié)構(gòu)模型風(fēng)洞實驗在湖南大學(xué)進行,邊界層風(fēng)洞的截面為3.om×2.5m(寬×高)的矩形,該試驗段的風(fēng)速在o~20.om/s內(nèi)可調(diào)。風(fēng)洞試驗以主建筑物為中心,模擬半徑500m范圍內(nèi)的主要周邊建筑,置于風(fēng)洞試驗段轉(zhuǎn)盤上,進行數(shù)據(jù)測量。模型與實物在外形上保持幾何相似,縮尺比為1:200,高度為60.275cm。周邊環(huán)境模型比例也為1:200。將模型固定在風(fēng)洞試驗室的轉(zhuǎn)盤上,如圖2所示。2測量系統(tǒng)』引二j
5、‘l洞鄉(xiāng):驗橫騭u致f.Ⅵ邊{I蔬‘,ti。%。;吧2.1風(fēng)速測量系統(tǒng)大氣邊界層模擬風(fēng)場的調(diào)試和測定是用三維脈動風(fēng)速測量儀、A/D板、PC機和專用軟件組成的系統(tǒng)來收稿日期:201306'13.作者簡介:賀寶林(1963一),高級工程師.E-mail:Jiancaisj@ctiec.net48建材世界2013年第34卷第4期測量。該系統(tǒng)可以用來測量風(fēng)洞流場的平均風(fēng)速、風(fēng)速剖面、湍流度以及脈動風(fēng)功率譜等數(shù)據(jù)。2.2風(fēng)壓測量、記錄及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)風(fēng)壓測量、記錄及數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)由電子式壓力掃描閥系統(tǒng)、PC機、以
6、及自編的信號采集及數(shù)據(jù)處理軟件組成風(fēng)壓測量、記錄及數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。3實驗工況風(fēng)洞試驗時,每一個風(fēng)向測量一組數(shù)據(jù)。正北向設(shè)為o。,風(fēng)向角間隔為15。,逆時針旋轉(zhuǎn),總共有24個風(fēng)向。測點分布圖,見圖3。..、ii——~~i一、X∥,、、潞瓣ji4測點布置塔架下層沿周邊布置了28個雙面測點,塔架上層沿周邊布置了12個測點,如圖3所示。由于篇幅的原因,這里只給出塔架下層的測試結(jié)果。5試驗結(jié)果分析和實際風(fēng)荷載確定1)最大平均風(fēng)壓系數(shù)及最大平均風(fēng)荷載值測點最大平均風(fēng)壓系數(shù)為2.08,風(fēng)向角為330。,相應(yīng)的50年
7、重現(xiàn)期的風(fēng)壓值為1-53kPa。2)最小平均風(fēng)壓系數(shù)及最小平均風(fēng)荷載值測點最小平均風(fēng)壓系數(shù)為一1.10,風(fēng)向角為300。,相應(yīng)的50年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值為一o.81kPa。3)全風(fēng)向極大峰值風(fēng)壓系數(shù)及峰值風(fēng)壓測點全風(fēng)向極大峰值風(fēng)壓系數(shù)為3.10,風(fēng)向角為15。,相應(yīng)的50年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值為2.29kPa。4)全風(fēng)向極小峰值風(fēng)壓系數(shù)及峰值風(fēng)壓測點全風(fēng)向極小峰值風(fēng)壓系數(shù)為一2.16,風(fēng)向角為135。,相應(yīng)的50年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值為一1.60kPa。5)測點局部體型系數(shù)各測點在4個垂直方向的局部體形系數(shù)及分布見圖4。
8、6)風(fēng)振舒適度按照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3—2010)中3.7.6的規(guī)定,高度不小于150m的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的使用條件,滿足舒適度要求。按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009—2012)的規(guī)定,辦公及旅館建筑10年一遇的風(fēng)荷載取值計算的順風(fēng)向與橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點最大加速度不應(yīng)超過o.25m/s2。通過風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)計算的結(jié)構(gòu)頂部X向最大加速度為o.152m/s2,y向為o.158m/s2,平動舒適