羅 穎, 黃國(guó)慶, 李明水, 彭留留

(西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院風(fēng)工程試驗(yàn)研究中心, 四川 成都 610031)

0 引 言

風(fēng)災(zāi)調(diào)查表明，風(fēng)災(zāi)損失主要由低矮房屋的破壞或倒塌所造成，而其破壞大部分是由屋面結(jié)構(gòu)的破壞所引起的[1]，因此，研究低矮房屋屋面的風(fēng)壓特性具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此學(xué)術(shù)界開(kāi)展了大量的測(cè)試工作，主要包括現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和風(fēng)洞試驗(yàn)兩方面，其中現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)影響較大的有美國(guó)德州理工大學(xué)試驗(yàn)樓(TTU building)[2]，而風(fēng)洞試驗(yàn)方面有美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)(Colorado State University)[3]和加拿大西安大略大學(xué)(University of Western Ontario—UWO)[4]。基于這些現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和風(fēng)洞試驗(yàn)，學(xué)者們進(jìn)行了一系列的研究。如Holmes[5]探討了熱帶房屋雙坡屋面的風(fēng)壓統(tǒng)計(jì)特性，包括風(fēng)壓系數(shù)均值、標(biāo)準(zhǔn)差及極值。T.C.E. Ho等[4]討論了雙坡屋面在不同高度、坡度及平面尺寸的情況下風(fēng)壓系數(shù)均值及標(biāo)準(zhǔn)差的變化。戴益民等[6]分析了屋面風(fēng)壓系數(shù)均值、標(biāo)準(zhǔn)差及峰值的分布規(guī)律。全涌等[7]探討了屋蓋上的最不利負(fù)風(fēng)壓系數(shù)隨建筑外形幾何參數(shù)的變化規(guī)律，包括屋蓋坡角、高寬比及深寬比。陶玲等[8]對(duì)L形平面低矮房屋屋面的風(fēng)壓時(shí)程概率分布、平均風(fēng)壓及最不利風(fēng)壓進(jìn)行了分析。

由于受氣流的分離、再附和渦脫落的影響，建筑物屋面局部區(qū)域的風(fēng)壓呈現(xiàn)明顯的非高斯性。Kumar等[9]、孫瑛等[10]、葉繼紅等[11]及彭留留等[12]分別對(duì)低矮房屋屋蓋、大跨度平屋蓋和大跨屋蓋高斯區(qū)和非高斯區(qū)的劃分進(jìn)行了探討。為了估算非高斯風(fēng)壓的極值，Kareem等[13]、Kwon等[14]及田玉基等[15]基于Hermite多項(xiàng)式提出了計(jì)算非高斯風(fēng)壓時(shí)程峰值因子的方法。

盡管已經(jīng)有許多文獻(xiàn)探討了低矮房屋屋面風(fēng)壓特性，但是缺乏對(duì)不同房屋及風(fēng)場(chǎng)參數(shù)下屋面風(fēng)壓非高斯特性(包括高階矩和峰值因子等)的系統(tǒng)研究。在低矮房屋的風(fēng)災(zāi)破壞中，工業(yè)廠房和存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)等各類非民用建筑占很大比例，尤其對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)制造業(yè)大國(guó)。UWO的低矮房屋風(fēng)洞試驗(yàn)，尤其是工業(yè)廠房試驗(yàn)較為系統(tǒng)，故本文基于其風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，探討以工業(yè)廠房為主的低矮房屋在屋面坡度、風(fēng)向角、高度及地形等不同影響因素下屋面風(fēng)壓統(tǒng)計(jì)特性的變化，包括風(fēng)壓系數(shù)均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度及峰態(tài)。其中，偏度和峰態(tài)與風(fēng)壓的非高斯特性密切相關(guān)。此外，基于Hermite多項(xiàng)式，本文對(duì)峰值因子的變化情況也進(jìn)行了討論。

1 低矮房屋風(fēng)壓的統(tǒng)計(jì)參數(shù)

本文采用的風(fēng)壓數(shù)據(jù)來(lái)源于UWO低矮房屋風(fēng)洞試驗(yàn)，屋檐高度為參考高度，具體試驗(yàn)細(xì)節(jié)可見(jiàn)文獻(xiàn)[4]。房屋原型平面尺寸為38.1 m×24.4 m(125 ft×80 ft)，包括不同的屋面坡度、風(fēng)向角、高度及地形。模型縮尺比為1∶100，雙坡屋面上布置了335個(gè)測(cè)點(diǎn)，其屋面測(cè)點(diǎn)具體布置及風(fēng)向角定義如圖1。開(kāi)闊和郊區(qū)地形下的平均風(fēng)剖面和紊流強(qiáng)度剖面分別如圖2和圖3所示。試驗(yàn)取樣頻率為500 Hz，時(shí)長(zhǎng)為100 s。在開(kāi)闊和郊區(qū)地形下，10 m高度處的試驗(yàn)風(fēng)速分別約為8.84 m/s和7.01 m/s，若實(shí)際風(fēng)速取30 m/s，根據(jù)相似條件(n0B/V)model=(n0B/V)full，可得房屋實(shí)際取樣頻率約為17.0～21.4 Hz，時(shí)長(zhǎng)約為0.6～0.8 h。

圖1 屋面測(cè)點(diǎn)布置及風(fēng)向角定義Fig.1 Layout of taps on the roof and wind direction definition

圖2 開(kāi)闊地形平均風(fēng)剖面和紊流強(qiáng)度剖面Fig.2 Mean wind speed and turbulence intensity profiles for open exposure

圖3 郊區(qū)地形平均風(fēng)剖面和紊流強(qiáng)度剖面Fig.3 Mean wind speed and turbulence intensity profilesfor suburban exposure

風(fēng)壓服從高斯分布時(shí)，其分布特性可由均值和標(biāo)準(zhǔn)差完全描述。當(dāng)風(fēng)壓呈現(xiàn)明顯的非高斯性時(shí)，就需要引入三階和四階統(tǒng)計(jì)量，即偏度和峰態(tài)，并參考峰值因子的變化。對(duì)于某測(cè)點(diǎn)的風(fēng)壓系數(shù)時(shí)程Cp(t)，偏度α3、峰態(tài)α4及峰值因子g的定義如下：

式中，μp和σp分別為時(shí)程的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，μpmax一般是以時(shí)長(zhǎng)10min或1h為一段得到的平均極值，g分為正壓和負(fù)壓峰值因子，這里主要討論的是負(fù)壓情況。

風(fēng)壓服從高斯分布時(shí)，其偏度值為0，峰態(tài)值為3，峰值因子可通過(guò)Davenport公式計(jì)算，一般在3.0～4.0之間[16]。當(dāng)其偏度值不為0或峰態(tài)值不為3時(shí)，即存在一定的非高斯性。風(fēng)壓峰態(tài)值大于3時(shí)，其峰值因子也往往大于高斯時(shí)的情況。

在探討風(fēng)壓系數(shù)均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度及峰態(tài)在不同坡度、風(fēng)向角、高度和地形下的變化規(guī)律時(shí)，為便于表述，重點(diǎn)研究了垂直于屋脊線的跨中測(cè)點(diǎn)的變化情況，不同風(fēng)向角情況下同時(shí)參考了垂直于屋脊線的邊緣測(cè)點(diǎn)。這些測(cè)點(diǎn)位置及編號(hào)見(jiàn)圖1。

計(jì)算峰值因子時(shí)，由于時(shí)程的實(shí)際時(shí)長(zhǎng)僅有0.6～0.8 h，以10 min為一個(gè)周期，只能得到少量的峰值因子樣本，取均值后得到的峰值因子誤差較大。因而文中采用基于Hermite多項(xiàng)式[17]的方法來(lái)計(jì)算峰值因子。屋面上的風(fēng)壓基本呈軟化的非高斯特性(α4>3)，故采用如下僅包括前四階統(tǒng)計(jì)量的Hermite多項(xiàng)式建立標(biāo)準(zhǔn)化的時(shí)程C(t)=[Cp(t)-μp]/σp與標(biāo)準(zhǔn)高斯時(shí)程U(t)之間的關(guān)系:

c=H(u)=κ[u+h3(u2-1)+h4(u3-3u)](4)

根據(jù)式(4)，可得H(·)的反函數(shù)為:

式中，ζ(c)=1.5b(a+c/κ)-a3，a=h3/(3h4)，b=1/(3h4)，d=(b-1-a2)3。H-1(·)的存在要求H(·)是單調(diào)的，因此需滿足如下條件[19]:

文獻(xiàn)[20]由上式得出了如下關(guān)于偏度和峰態(tài)應(yīng)滿足的近似不等式:

(1.25α3)2-α4+3≤0(9)

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)高斯過(guò)程U(t)，在時(shí)距為T時(shí)其極值累積分布函數(shù)為:

將式(7)代入式(10)，可得時(shí)距為T時(shí)C(t)的極值累積分布函數(shù)為:

C(t)極值分布的期望值為測(cè)點(diǎn)的峰值因子，即:

要指出的是，對(duì)于式(9)所表示區(qū)域外的點(diǎn)，將采用區(qū)域邊界上的最近點(diǎn)近似代替計(jì)算，同時(shí)，對(duì)于式(9)所表示區(qū)域外的點(diǎn)以及少部分區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)，采用Hermite多項(xiàng)式可能會(huì)產(chǎn)生較大誤差[23]，所幸的是這類測(cè)點(diǎn)所占比例較低。

2 低矮房屋屋面的風(fēng)壓特性

2.1 不同坡度

對(duì)不同坡度下低矮房屋屋面的風(fēng)壓特性進(jìn)行討論時(shí)，選取了郊區(qū)地形、270°風(fēng)向角及高度7.32 m時(shí)對(duì)應(yīng)的四種不同坡度(1/4∶12、1∶12、3∶12和6∶12)和高度9.75 m時(shí)對(duì)應(yīng)的三種不同坡度(1/4∶12、1∶12和3∶12)。限于篇幅，這里僅列出高度為7.32 m的情況，高度為9.75 m時(shí)的變化情況也類似?？缰袦y(cè)點(diǎn)的風(fēng)壓系數(shù)均值、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度及峰態(tài)變化如圖4～圖6所示。

圖4 屋面跨中測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓系數(shù)均值Fig.4 Mean pressure coefficients on the taps at mid-span

坡度為1/4∶12和1∶12時(shí)，如圖4所示，跨中測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓系數(shù)均值曲線很接近，均值在屋檐處為-1.2左右，隨著離迎風(fēng)屋檐漸遠(yuǎn)，除在屋脊線附近有少量上升外，其絕對(duì)值不斷下降。圖5中的標(biāo)準(zhǔn)差曲線也相近，變化趨勢(shì)也和均值類似。圖6中相應(yīng)測(cè)點(diǎn)偏度值也差別不大，均是背風(fēng)屋面測(cè)點(diǎn)的偏度和峰態(tài)絕對(duì)值較小?？梢?jiàn)坡度較小時(shí)，風(fēng)壓特性相近，且氣流在屋脊線附近的二次分離較弱，在屋面的背風(fēng)區(qū)再附。

圖5 屋面跨中測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差Fig.5 Standard deviations of pressure coefficients on the taps at mid-span

坡度為3∶12時(shí)，相比前面較小坡度，接近來(lái)流風(fēng)的測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓系數(shù)均值絕對(duì)值有較大減小，表明吸力有較大減小，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)差也開(kāi)始下降。均值絕對(duì)值在屋脊線兩側(cè)均較大，說(shuō)明氣流在屋脊線附近的二次分離較顯著。此外偏度和峰態(tài)值也發(fā)生了較大的變化，偏度絕對(duì)值在迎風(fēng)屋面靠近屋脊線的位置較小，相應(yīng)的峰態(tài)值也偏小，表明氣流在前緣分離后再附的位置從背風(fēng)屋面轉(zhuǎn)移到了靠近屋脊線的迎風(fēng)屋面。

(a)

(b)

坡度增加到6∶12時(shí)，從均值曲線看到，迎風(fēng)屋面基本為正值，即風(fēng)的作用主要表現(xiàn)為壓力，背風(fēng)屋面的均值變化很小，圖5中靠近來(lái)流風(fēng)的測(cè)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)一步下降。比起前面的三種坡度，迎風(fēng)屋面測(cè)點(diǎn)偏度值基本為正，峰態(tài)值則整體減小。說(shuō)明在坡度3∶12和6∶12之間應(yīng)存在一臨界坡度，超過(guò)這一臨界坡度，氣流在迎風(fēng)屋面的作用性質(zhì)將由吸力轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?，此時(shí)氣流不再在屋面前緣立即發(fā)生分離。文獻(xiàn)[24]認(rèn)為這一臨界坡度對(duì)應(yīng)的坡角約為20°，正處于坡度3∶12和6∶12之間。

比較不同坡度下跨中測(cè)點(diǎn)的峰值因子，從迎風(fēng)屋面來(lái)看，由于坡度6∶12時(shí)基本為正壓，故僅考慮其他三種坡度；較大值在8左右，出現(xiàn)在坡度3∶12時(shí)；迎風(fēng)屋面只有坡度3∶12時(shí)氣流發(fā)生再附，再附區(qū)內(nèi)的測(cè)點(diǎn)峰值因子在5.5～6之間。背風(fēng)屋面均為負(fù)壓，坡度3∶12時(shí)整體較大，基本在7～8之間；坡度1/4∶12和1∶12時(shí)測(cè)點(diǎn)基本位于再附區(qū)，坡度6∶12時(shí)氣流近似于尾流，非高斯性較坡度3∶12時(shí)弱，三種坡度下背風(fēng)屋面各測(cè)點(diǎn)峰值因子平均值分別為6.7、5.8和6.3。

2.2 不同風(fēng)向角

研究風(fēng)向角對(duì)屋面風(fēng)壓特性的影響時(shí)，選取了高度7.32m、坡度1∶12及郊區(qū)地形時(shí)對(duì)應(yīng)的四種不同風(fēng)向角(270°、315°、335°和360°)，以跨中測(cè)點(diǎn)和邊緣測(cè)點(diǎn)的風(fēng)壓統(tǒng)計(jì)特性作為參考。限于篇幅，僅列出這些測(cè)點(diǎn)的風(fēng)壓系數(shù)均值、標(biāo)準(zhǔn)差和偏度分別如圖7到9所示。為便于描述，將270°風(fēng)向角時(shí)的屋面迎風(fēng)區(qū)和背風(fēng)區(qū)在其他風(fēng)向角下仍稱為屋面迎風(fēng)區(qū)和背風(fēng)區(qū)。

(a)

(b)

從圖7中看到，對(duì)于跨中測(cè)點(diǎn)，隨著風(fēng)向角改變，迎風(fēng)屋面測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓系數(shù)均值絕對(duì)值減小，屋檐處測(cè)點(diǎn)均值從-1.27變化到-0.08，這是因?yàn)殡S著風(fēng)向角變化，氣流分離位置從屋檐處向側(cè)墻移動(dòng)。而對(duì)于邊緣測(cè)點(diǎn)，270°和360°風(fēng)向角時(shí)的均值曲線變化趨勢(shì)與中間測(cè)點(diǎn)近似，而斜向角度下均值曲線有較大差異，迎風(fēng)屋面均值絕對(duì)值存在一個(gè)明顯的上升過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)差的變化趨勢(shì)也類似于均值。

如圖9所示，對(duì)于跨中測(cè)點(diǎn)，隨著風(fēng)向角增加，靠近來(lái)流風(fēng)的測(cè)點(diǎn)偏度絕對(duì)值呈上升趨勢(shì)；到360°風(fēng)向角時(shí)，這些測(cè)點(diǎn)的偏度和峰態(tài)絕對(duì)值又開(kāi)始下降。而對(duì)于邊緣測(cè)點(diǎn)，在風(fēng)斜吹向房屋時(shí)，迎風(fēng)屋面測(cè)點(diǎn)的偏度絕對(duì)值整體明顯大于270°和360°時(shí)的情況；

(a)

(b)

(a)

(b)

背風(fēng)屋面測(cè)點(diǎn)則在270°風(fēng)向角下整體較大。同時(shí)，可以看到測(cè)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)差減小時(shí)，偏度絕對(duì)值不一定減小，例如315°風(fēng)向角下迎風(fēng)屋面的邊緣測(cè)點(diǎn)變化情況，文獻(xiàn)[9]中也有同樣的現(xiàn)象。峰態(tài)變化相對(duì)不規(guī)律，在此沒(méi)有列出，但整體變化類似于偏度。

從跨中測(cè)點(diǎn)和邊緣測(cè)點(diǎn)的變化可以看到風(fēng)斜吹向房屋時(shí)兩者的均值曲線差異較大，邊緣測(cè)點(diǎn)的偏度取值范圍也明顯大于前者，表明此時(shí)屋面邊緣和中間的風(fēng)壓特性有較大區(qū)別。這是因?yàn)樾毕蚪嵌认職饬髟谟L(fēng)屋面邊緣形成了錐形渦，導(dǎo)致邊緣測(cè)點(diǎn)均值絕對(duì)值有一個(gè)急劇上升的過(guò)程，也使得該區(qū)域非高斯性較強(qiáng)，而屋面中間受影響較小。

屋面部分正中和邊緣測(cè)點(diǎn)計(jì)算得到的峰值因子如表1，各測(cè)點(diǎn)峰值因子均為負(fù)壓情況?？梢钥吹娇缰袦y(cè)點(diǎn)峰值因子在迎風(fēng)屋面較大，背風(fēng)屋面基本屬于再附區(qū)，非高斯性不強(qiáng)，其值相對(duì)較小。迎風(fēng)屋面邊緣的測(cè)點(diǎn)19在風(fēng)向角為315°和335°時(shí)峰值因子明顯大于其他風(fēng)向角，測(cè)點(diǎn)21在315°風(fēng)向角下也保持較大值，同時(shí)可以看出這些數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于風(fēng)壓服從高斯分布時(shí)的峰值因子3.0～4.0。這跟斜向角度下氣流在迎風(fēng)屋面邊緣形成的錐形渦有關(guān)，使得該位置有較強(qiáng)的非高斯性。需要指出的是，這里的峰值因子是基于Hermite多項(xiàng)式計(jì)算得到的，如果通過(guò)時(shí)程數(shù)據(jù)直接計(jì)算，在315°風(fēng)向角下測(cè)點(diǎn)19和21的峰值因子為10.018和11.712，與表中結(jié)果差異較大，但是整體而言差異較小，說(shuō)明采用Hermite多項(xiàng)式對(duì)于少部分測(cè)點(diǎn)可能有一定誤差。

表1 部分跨中測(cè)點(diǎn)和邊緣測(cè)點(diǎn)峰值因子Table 1 Peak factors of some taps at mid-span and near the edge

總體來(lái)說(shuō)，315°風(fēng)向角下形成的錐形渦對(duì)屋面最不利，但部分位置可能在其他角度下產(chǎn)生更不利的風(fēng)壓。比如，測(cè)點(diǎn)5在335°風(fēng)向角下峰值因子最大；背風(fēng)屋面邊緣測(cè)點(diǎn)34和38在270°風(fēng)向角下峰值因子最大。

2.3 不同高度和地形

為了探討高度和地形對(duì)屋面風(fēng)壓特性的影響，選取了坡度1∶12、270°風(fēng)向角、郊區(qū)地形時(shí)對(duì)應(yīng)的四種不同高度(4.88m、7.32m、9.75m和12.19m)及開(kāi)闊地形時(shí)高度7.32m的情況。限于篇幅，僅列出跨中測(cè)點(diǎn)的風(fēng)壓系數(shù)均值和偏度分別如圖10和11。

從圖10中看到，不同高度均值曲線的變化趨勢(shì)基本一致，隨高度增加，均值有所增大。標(biāo)準(zhǔn)差也隨著高度增加略有增長(zhǎng)。與房屋處于郊區(qū)地形時(shí)比，開(kāi)闊地形時(shí)均值絕對(duì)值略大，但總體而言，較為接近，而標(biāo)準(zhǔn)差則較小。由此可見(jiàn)高度和地形變化對(duì)屋面風(fēng)壓特性的影響相對(duì)而言并不大。

圖10 屋面跨中測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓系數(shù)均值變化圖Fig.10 Mean pressure coefficients on the taps at mid-span

如圖11所示，當(dāng)高度為4.88 m和7.32 m時(shí)，迎風(fēng)屋面偏度絕對(duì)值在屋檐處即呈下降趨勢(shì)，而高度為9.75 m和12.19 m時(shí)，偏度絕對(duì)值先呈上升趨勢(shì)，到接近屋脊線時(shí)才下降，峰態(tài)變化也類似，表明隨著高度增加，氣流的分離從屋面前緣向屋脊線移動(dòng)。對(duì)比不同地形的情況，開(kāi)闊地形時(shí)迎風(fēng)屋面的偏度絕對(duì)值均小于郊區(qū)，峰態(tài)也是如此，背風(fēng)屋面則接近。這是因?yàn)橄鄬?duì)于郊區(qū)地形，開(kāi)闊地形情況下氣流的紊流強(qiáng)度較小，所以迎風(fēng)屋面的非高斯性較弱，而在背風(fēng)屋面，由于屋脊線對(duì)氣流分離的影響，故兩者的非高斯性差異減小。不同高度和地形情況下相比迎風(fēng)屋面，背風(fēng)屋面測(cè)點(diǎn)的偏度絕對(duì)值均較小，相應(yīng)的峰態(tài)值也整體較小，說(shuō)明氣流均在背風(fēng)面再附。

圖11 屋面跨中測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓系數(shù)偏度Fig.11 Values of skewness of pressure coefficients on the taps at mid-span

從迎風(fēng)屋面來(lái)看，隨高度增加，其前緣測(cè)點(diǎn)峰值因子有所降低，而靠近屋脊線測(cè)點(diǎn)峰值因子逐漸增大。這跟氣流分離隨高度增加向屋脊線移動(dòng)有關(guān)，導(dǎo)致靠近屋脊線的測(cè)點(diǎn)非高斯性隨之增強(qiáng)；背風(fēng)屋面測(cè)點(diǎn)峰值因子則在9.72 m和12.19 m高度下整體較大。相比郊區(qū)地形，開(kāi)闊地形下氣流紊流強(qiáng)度小，迎風(fēng)屋面測(cè)點(diǎn)峰值因子也較小，背風(fēng)屋面非高斯性差異減小，測(cè)點(diǎn)峰值因子整體接近。

隨高度增加，跨中測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓系數(shù)極值絕對(duì)值有少量增加，由于平均風(fēng)速也增加，所以風(fēng)壓極值絕對(duì)值增幅更明顯。表明較高的房屋更易遭受風(fēng)災(zāi)破壞。跟郊區(qū)地形相比，開(kāi)闊地形下跨中測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓系數(shù)極值絕對(duì)值平均減小約27%。由于不同地形時(shí)平均風(fēng)剖面不同，試驗(yàn)中開(kāi)闊地形下的屋檐風(fēng)速為8.53 m/s，郊區(qū)地形下的屋檐風(fēng)速為6.71 m/s，換算成風(fēng)壓后開(kāi)闊地形下屋面風(fēng)壓絕對(duì)值較大，平均增幅約為18%。說(shuō)明不同地形下的風(fēng)壓極值主要還是跟平均風(fēng)速有關(guān)，處于開(kāi)闊地形下的低矮房屋更易遭受風(fēng)災(zāi)破壞。

3 結(jié) 論

通過(guò)比較以工業(yè)廠房為主的低矮房屋在屋面坡度、風(fēng)向角、高度及地形等影響因素下的風(fēng)壓特性，得到如下結(jié)論：

1) 坡度較小(1/4∶12和1∶12)時(shí)(高度7.32 m和9.75 m，270°風(fēng)向角，郊區(qū)地形)，屋面風(fēng)壓特性相近，背風(fēng)屋面測(cè)點(diǎn)偏度和峰態(tài)絕對(duì)值較小，氣流在背風(fēng)屋面再附；坡度為3∶12時(shí)，氣流在屋脊線附近二次分流明顯，迎風(fēng)屋面靠近屋脊線位置的測(cè)點(diǎn)偏度和峰度絕對(duì)值較小，氣流再附位置轉(zhuǎn)移到迎風(fēng)區(qū)；坡度為6∶12時(shí)，偏度出現(xiàn)正值，迎風(fēng)屋面風(fēng)的作用性質(zhì)由吸力變?yōu)閴毫?，此時(shí)氣流不再在屋面前緣立即發(fā)生分離。較大峰值因子出現(xiàn)在坡度3∶12的情況。

2) 風(fēng)向角從270°變化到360°時(shí)(高度7.32 m，坡度1∶12，郊區(qū)地形)，氣流分離位置從屋檐處向側(cè)墻移動(dòng)。在斜向角度下，由于錐形渦的存在，迎風(fēng)屋面前緣的角點(diǎn)偏度和峰態(tài)絕對(duì)值顯著增大，會(huì)產(chǎn)生遠(yuǎn)大于高斯情況的峰值因子?？傮w而言315°風(fēng)向角下的錐形渦對(duì)屋面最不利，但可能在其他角度下部分位置產(chǎn)生更不利的風(fēng)壓。

3) 隨著高度增加(坡度1∶12，270°風(fēng)向角，郊區(qū)地形)，偏度和峰態(tài)絕對(duì)值由在屋檐處即下降轉(zhuǎn)變成先上升再下降，氣流分離向屋脊線移動(dòng)，迎風(fēng)屋面前緣峰值因子降低，而靠近屋脊線測(cè)點(diǎn)峰值因子逐漸增加；較高的房屋更易遭受風(fēng)災(zāi)破壞。

4) 相比郊區(qū)地形(高度7.32 m，坡度1∶12，270°風(fēng)向角)，開(kāi)闊地形下迎風(fēng)屋面偏度和峰態(tài)絕對(duì)值較小，非高斯性偏弱，測(cè)點(diǎn)峰值因子相對(duì)小；但開(kāi)闊地形下低矮房屋更易遭受風(fēng)災(zāi)破壞。

5) 相比再附區(qū)，分離區(qū)的風(fēng)壓非高斯性較強(qiáng)，峰值因子也偏大。