攒尖四坡屋盖风荷载特性的数值模拟研究

张 昊洋
安徽省建筑工程质量第二监督检测站

摘要

攒尖四坡屋盖形式多用于民用建筑及帐篷的设计中,由于轻质材料被广泛应用,其受风荷载的破坏程度也越来越大,本文采用有限元软件Ansys-Fluent对其进行风场模拟,分析了不同风速及风向角对屋面风压分布的影响,并指出极值风压出现的位置,结果表明:风速越大,风压数值越大,但极值风压的位置并没有产生变化,正极值风压出现在建筑迎风立面,而负风压出现在建筑屋顶迎风处的屋脊上｡在风向角转换到30°时,迎风面分摊到两个立面上,因此正风压的分布面积增大了,且屋面在0°风向角下未出现的正风压区域也出现在了屋脊处,但极值风压的数值并未变化,在风向角转到60°时,建筑立面及屋顶被大面积的正压力所覆盖,风向角转为90°时,负极值风压仅为-120Pa,相比于0°风向角减小了1/4｡

关键词

拱形屋盖;数值模拟;屋面风压;湍流模型

参考

[1]戴益民,李秋胜,李正农.低矮房屋屋面风压的实测及分析[J].建筑结构,2009,39(7):88-89+96.[2]李秋胜,胡尚瑜,戴益民.低矮房屋屋面实测峰值风压分析[J].湖南大学学报(自然科学版),2010,37(6):11-16.[3]GingerJD,HolmesJD.Effectofbuildinglengthonwindloadsonlow-risebuildingswithasteeproofpitch[J].JournalofWindEngineeringandIndustrialAerodynamics,2003,91(11):1377-1400.[4]吕少琳.低层双坡屋面房屋屋面风荷载影响因素的数值模拟[D].浙江大学,2006.[5]夏少军.低矮双坡房屋风荷载数值模拟研究[D].华南理工大学,2017.[6]焦燏烽,于英霞,陈水福.相邻低层四坡屋面房屋在风荷载下的相互干扰作用[J].四川建筑科学研究,2009,35(6):24-27.[7]MoinP,MoinP.Progressinlargeeddysimulationofturbulentflows[C]//35thAerospaceSciencesMeetingandExhibit.1997:749.[8]ShihTH,LiouWW,ShabbirA,etal.Anewk-_x001f_eddyviscositymodelforhighReynoldsnumberturbulentflows[J].Computers&Fluids,1995,24(3):227-238.