劉 彪,黃用軍
?
某會(huì)展中心風(fēng)洞試驗(yàn)研究
*劉 彪1,黃用軍2
(1. 華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院,廣東,廣州 510641;2. 深圳市歐博工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司,廣東,深圳 518053)
通過(guò)對(duì)某會(huì)展中心北側(cè)兩個(gè)大跨波浪形懸挑屋蓋的風(fēng)洞試驗(yàn)研究,討論了典型風(fēng)向下屋蓋的平均風(fēng)壓分布,同時(shí)對(duì)全風(fēng)向角下屋蓋平均風(fēng)壓、脈動(dòng)風(fēng)壓與極值風(fēng)壓的分布進(jìn)行了研究,并進(jìn)一步探討底部開(kāi)敞對(duì)懸挑屋蓋風(fēng)荷載的影響。試驗(yàn)研究表明:屋蓋整體以負(fù)壓為主,除在迎風(fēng)向的屋蓋懸挑區(qū)域外,其他區(qū)域風(fēng)壓較??;屋蓋局部特殊的體型可能產(chǎn)生“兜風(fēng)效應(yīng)”,從而顯著增大風(fēng)壓;而底部開(kāi)敞造成的“窄管效應(yīng)”會(huì)顯著增大開(kāi)敞區(qū)域的風(fēng)荷載,同時(shí)由于底部開(kāi)敞減弱了氣流的堵塞作用,使屋蓋上表面風(fēng)吸力有所減弱,對(duì)下表面風(fēng)壓力影響不大;總體而言,屋蓋懸挑端在迎風(fēng)向的體型系數(shù)基本在-1.5至-1.8范圍。
大跨懸挑屋蓋;風(fēng)洞試驗(yàn);風(fēng)壓系數(shù);體型系數(shù)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,大跨度空間結(jié)構(gòu)被廣泛地應(yīng)用于體育場(chǎng)館、會(huì)展中心和機(jī)場(chǎng)航站樓等大型公共建筑。由于大跨屋蓋結(jié)構(gòu)的使用要求,它往往具備質(zhì)量輕、柔度大、阻尼小等特點(diǎn),風(fēng)荷載成為大跨屋蓋結(jié)構(gòu)的主要控制荷載[1]。
大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)一般比較低矮,處于風(fēng)速變化大和湍流度高的大氣邊界層中區(qū)域,而且由于外型復(fù)雜,其表面繞流和空氣動(dòng)力作用十分復(fù)雜。此類(lèi)結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)問(wèn)題一直是風(fēng)工程界研究的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)典型的大跨度屋蓋進(jìn)行了大量的風(fēng)洞試驗(yàn)研究[2-4],而對(duì)于帶有懸挑端的大跨屋蓋結(jié)構(gòu),其懸挑端的風(fēng)場(chǎng)繞流尤其復(fù)雜。我國(guó)現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012)》[5]缺乏這類(lèi)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。為了確保結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全,需要通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行研究。
鑒于此,本文以某會(huì)展中心的大跨懸挑屋蓋為研究對(duì)象,通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)討論了屋蓋的風(fēng)壓分布特性,并進(jìn)一步探討底部開(kāi)敞對(duì)懸挑屋蓋風(fēng)荷載的影響,最后給出此類(lèi)屋蓋懸挑端的體型系數(shù),為類(lèi)似大跨屋蓋結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)提供參考。
某大型會(huì)展中心在其最北側(cè)對(duì)稱(chēng)布置了兩個(gè)展廳,以下分別稱(chēng)為屋蓋G和屋蓋V。屋蓋G南北寬250 m,中間有一條寬42 m的開(kāi)敞通道,東西長(zhǎng)210 m,屋蓋四周均有不同程度的懸挑;屋蓋V與屋蓋G的體型和平面投影相同,但是比屋蓋G整體高出2.9 m且底部全封閉。本項(xiàng)目風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)P偷膸缀慰s尺比為1/250,如圖1所示。采用中國(guó)規(guī)范中的A類(lèi)地貌,圖2為風(fēng)速和湍流強(qiáng)度模擬情況。
圖1 風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)P?/p>
圖2 A類(lèi)風(fēng)場(chǎng)的平均風(fēng)速和湍流度剖面
風(fēng)洞試驗(yàn)參考高度為0.6 m,該高度處的試驗(yàn)風(fēng)速Vr為10.7 m/s。風(fēng)向角間隔為10度,共36個(gè)風(fēng)向角。為了更好地研究屋面的風(fēng)荷載情況,在屋蓋V和G的屋面上均勻?qū)ΨQ(chēng)布置了215個(gè)測(cè)點(diǎn),屋蓋V在懸挑區(qū)域布置69個(gè)雙面測(cè)點(diǎn),屋蓋G因中部開(kāi)敞總有95個(gè)雙面測(cè)點(diǎn)。其中,屋蓋的懸挑區(qū)域進(jìn)行了測(cè)點(diǎn)加密處理。屋面測(cè)點(diǎn)布置圖及風(fēng)向角定義如圖3所示。
圖3 屋蓋測(cè)點(diǎn)布置及風(fēng)向角定義
試驗(yàn)中風(fēng)壓符號(hào)定義為:沿結(jié)構(gòu)表面法線(xiàn)方向遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)時(shí)為負(fù)壓,表現(xiàn)為風(fēng)吸;反之為正壓。屋蓋表面各點(diǎn)的風(fēng)壓系數(shù)由下列公式給出:
用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的極值風(fēng)壓系數(shù)的定義如式(2)所示:
可按以下關(guān)系將風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)得的風(fēng)壓系數(shù)變換為測(cè)壓點(diǎn)的局部體型系數(shù):
式中:z和z分別為試驗(yàn)選定的參考高度和測(cè)壓點(diǎn)高度,為地貌粗糙度指數(shù),μ即為第個(gè)測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)體型系數(shù)。
考慮到V、G兩個(gè)屋蓋的不完全對(duì)稱(chēng)性,選取以下典型的風(fēng)向進(jìn)行分析:順風(fēng)向(V180°與G0°)、斜風(fēng)向(V140°與G40°)、橫風(fēng)向(V90°與G90°)。圖4(a)~4(c)給出了屋面V和G在順風(fēng)向、斜風(fēng)向、橫風(fēng)向的平均風(fēng)壓系數(shù)等值線(xiàn)圖。
圖4 典型風(fēng)向角下平均風(fēng)壓系數(shù)分布圖
在順風(fēng)向下,由圖4(a)可知,屋蓋懸挑前端產(chǎn)生較大負(fù)壓,風(fēng)壓變化激烈。隨著距離的增加,負(fù)壓逐漸變小,到達(dá)波谷處風(fēng)壓接近0;經(jīng)過(guò)第二個(gè)波時(shí)由于氣流分離出現(xiàn)負(fù)壓,在波峰處達(dá)到最大約為-0.1。屋蓋G由于中間開(kāi)敞,風(fēng)流經(jīng)中部的連通過(guò)道產(chǎn)生“上吸下頂”的疊加作用,故屋蓋G的屋面中部開(kāi)敞區(qū)域負(fù)壓均大于屋蓋V且未出現(xiàn)正壓。屋蓋V和G的平均風(fēng)壓系數(shù)最值分別為-1.47和-1.28,均出現(xiàn)在屋蓋南側(cè)的角區(qū)邊緣。
當(dāng)風(fēng)為斜風(fēng)向時(shí),由圖4(b)可知,屋蓋的角部產(chǎn)生了明顯的錐形渦[7],漩渦區(qū)域風(fēng)吸力很大且變化劇烈。由于風(fēng)向角為斜偏下方向,屋蓋V和G平均風(fēng)壓系數(shù)最值均出現(xiàn)在角部偏下位置,分別為-1.79和-1.64。在下風(fēng)向區(qū)域由于漩渦作用強(qiáng)度減小,風(fēng)吸力迅速減小。
在橫風(fēng)向下,由圖4(c)可知,屋蓋G中部開(kāi)敞區(qū)域幾乎不受風(fēng),屋蓋V和G的風(fēng)壓分布對(duì)稱(chēng)性很好。氣流在屋蓋前緣形成柱狀渦,從屋蓋前緣到中部,平均風(fēng)壓系數(shù)大致由-1.0逐漸減小到-0.1,在屋蓋的下半部分風(fēng)壓很小,基本為0。最小平均風(fēng)壓系數(shù)出現(xiàn)在中央廊道與屋蓋交界的角部區(qū)域,分別為-1.45和-1.49,遠(yuǎn)大于外側(cè)角部邊緣的風(fēng)壓系數(shù)-1.0。
為了研究在不同風(fēng)向角下的風(fēng)荷載特性,選取屋蓋V和G的角區(qū)測(cè)點(diǎn)200、北端挑檐波谷處測(cè)點(diǎn)208、外挑檐中部測(cè)點(diǎn)110以及屋蓋中區(qū)的波峰測(cè)點(diǎn)160為分析對(duì)象,圖5(a)~5(d)給出了四個(gè)測(cè)點(diǎn)平均風(fēng)壓系數(shù)和脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)隨風(fēng)向角的變化曲線(xiàn)??紤]到兩個(gè)屋蓋的對(duì)稱(chēng)性和差異性,為了便于比較,以風(fēng)洞試驗(yàn)風(fēng)向角為基準(zhǔn),屋蓋G起始角為0°,角度按逆時(shí)針增加,屋蓋V起始角為180°,角度則按順時(shí)針增加。如50°則對(duì)應(yīng)G50°和V130°。
由圖5(a)可知,測(cè)點(diǎn)200處于屋蓋角區(qū),當(dāng)來(lái)流從順風(fēng)向變?yōu)樾憋L(fēng)向時(shí)(0°~50°),平均風(fēng)壓與脈動(dòng)風(fēng)壓均急劇變大。在50°時(shí),受錐形渦作用,屋蓋G和V平均風(fēng)壓同時(shí)達(dá)到極值且數(shù)值差異明顯,分別為-2.0和-1.75;兩者脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)在30°~70°范圍均較大,約為0.45。當(dāng)風(fēng)向角為60°~160°,平均風(fēng)壓與脈動(dòng)風(fēng)壓則迅速減小。隨著風(fēng)向角繼續(xù)增加,由于屋蓋處于下游,風(fēng)壓基本穩(wěn)定在0左右。
由圖5(b)可知,處于屋蓋北挑檐波谷的測(cè)點(diǎn)208,變化規(guī)律與角區(qū)測(cè)點(diǎn)200相似,但風(fēng)壓變化沒(méi)有角區(qū)測(cè)點(diǎn)劇烈,故其曲線(xiàn)輪廓?jiǎng)t顯得“矮胖”。由于該測(cè)點(diǎn)在屋蓋中間,在0°~180°風(fēng)向角下,平均風(fēng)壓系數(shù)與脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)變化曲線(xiàn)基本關(guān)于90°對(duì)稱(chēng),但在某些風(fēng)向角下平均風(fēng)壓為正壓,在70°~110°區(qū)間,平均風(fēng)壓系數(shù)和脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)達(dá)到極值分別約為-0.9和0.2,但屋蓋G的平均風(fēng)壓系數(shù)略大于屋蓋V。
由圖5(c)可知,外挑檐中部的測(cè)點(diǎn)110,風(fēng)壓系數(shù)變化曲線(xiàn)基本關(guān)于180°對(duì)稱(chēng)且脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)曲線(xiàn)基本重合。在0°~90°,平均風(fēng)壓系數(shù)從-1.05左右逐漸減小到0,在部分風(fēng)向角屋蓋G的風(fēng)吸力強(qiáng)于屋蓋V;在100°~180°時(shí),出現(xiàn)較小的正壓,且屋蓋G的平均風(fēng)壓比V小一些。由于此測(cè)點(diǎn)處于屋蓋G的開(kāi)敞區(qū)域外沿,在部分風(fēng)向角下該點(diǎn)的風(fēng)場(chǎng)有所不同,在下風(fēng)向,差異性明顯減弱。
由圖5(d)可知,對(duì)于在屋蓋中區(qū)波峰的測(cè)點(diǎn)160,風(fēng)向角在0°~350°時(shí),平均風(fēng)壓系數(shù)與脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)均較小。波峰處由于氣流分離作用而在全風(fēng)向都表現(xiàn)為風(fēng)吸,平均風(fēng)壓系數(shù)介于-0.1到-0.35之間,且屋蓋G的負(fù)壓略強(qiáng)于V。由于在中區(qū)波峰處氣壓已變得較緩和,風(fēng)壓脈動(dòng)微弱,全風(fēng)向脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)維持在0.05左右。
總體來(lái)說(shuō),屋蓋V與屋蓋G因體型對(duì)稱(chēng)其風(fēng)壓系數(shù)變化曲線(xiàn)基本一致。受錐形渦控制的屋蓋角區(qū)測(cè)點(diǎn)200,風(fēng)壓系數(shù)隨風(fēng)向角變化明顯且具有較大的極值。外挑檐波谷測(cè)點(diǎn)208和北挑檐中部測(cè)點(diǎn)110風(fēng)壓變化沒(méi)有角區(qū)劇烈,其平均風(fēng)壓系數(shù)和脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)的極值大概只為屋蓋角區(qū)的一半。在屋蓋波峰位置的測(cè)點(diǎn)160,由于在此處尾流分離,故在全風(fēng)向下其平均風(fēng)壓和脈動(dòng)風(fēng)壓均很小。
對(duì)于大跨度懸挑屋蓋而言,上吸風(fēng)極值通常為最不利荷載。根據(jù)公式(2)本文給出用于指導(dǎo)圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的屋蓋全風(fēng)向角最不利極值負(fù)壓分布如圖6所示。
圖6 全風(fēng)向角極值負(fù)壓分布圖
由圖6可以看出,兩屋蓋極值負(fù)壓分布整體對(duì)稱(chēng)性較好,在屋蓋中間開(kāi)敞區(qū)域有些許差異。屋蓋迎風(fēng)的邊緣角區(qū)風(fēng)壓等值線(xiàn)密集,風(fēng)壓變化劇烈。在外挑檐南北四個(gè)角區(qū)風(fēng)壓大致在-4.5 kPa至-6.5 kPa范圍內(nèi),而在與中央廊道交界的角區(qū)風(fēng)壓為-5.0 kPa至-7.0 kPa。最大負(fù)壓均出現(xiàn)在中央廊道與屋蓋交界區(qū)外側(cè),屋蓋V在80°風(fēng)向角達(dá)到最大值為-7.16 kPa,對(duì)應(yīng)的屋蓋G則在100°風(fēng)向角達(dá)到最大值為-7.04 kPa。其他區(qū)域從外向里則由-3.5 kPa緩慢減少至-0.5 kPa,并且-0.5 kPa區(qū)域接近整個(gè)屋蓋的1/3。
由于屋蓋V和屋蓋G的不同之處在于底部是否開(kāi)敞與兩者之間存在2.9 m的高差,選取屋面典型測(cè)點(diǎn)在迎風(fēng)向時(shí)(V180°、G0°)上、下表面以及總表面體型系數(shù)為研究對(duì)象,從而明確底部封閉與開(kāi)敞對(duì)屋蓋風(fēng)場(chǎng)的影響。在屋蓋的外挑檐選取一組測(cè)點(diǎn)(由北向南測(cè)點(diǎn)編號(hào)為185-21),另一組測(cè)點(diǎn)則在開(kāi)敞區(qū)域的迎風(fēng)向(測(cè)點(diǎn)編號(hào)為111-123),具體測(cè)點(diǎn)位置及編號(hào)見(jiàn)圖3。圖7和圖8給出屋面兩組測(cè)點(diǎn)迎風(fēng)向的體型系數(shù)。
從圖7可以看出,屋蓋底部開(kāi)敞后,外挑檐測(cè)點(diǎn)上表面負(fù)體型系數(shù)相比閉合屋蓋均有不同程度的減小,開(kāi)敞區(qū)域附近有微弱減小(風(fēng)吸變小),遠(yuǎn)離開(kāi)敞區(qū)域時(shí)則更顯著。開(kāi)敞區(qū)域內(nèi)的測(cè)點(diǎn)110、95和靠近開(kāi)敞區(qū)域的測(cè)點(diǎn)125、81下表面的正體型系數(shù)顯著變大(風(fēng)壓變大),對(duì)于遠(yuǎn)離開(kāi)敞區(qū)域的測(cè)點(diǎn),兩者下表面的體型系數(shù)基本一致。對(duì)于總體型系數(shù),表現(xiàn)為屋面開(kāi)敞后,外挑檐開(kāi)敞區(qū)域附近風(fēng)吸力變大,遠(yuǎn)離開(kāi)敞區(qū)域時(shí)風(fēng)吸力減小。
圖7 外挑檐測(cè)點(diǎn)體型系數(shù)
圖8 開(kāi)敞區(qū)測(cè)點(diǎn)體型系數(shù)
從圖8可以看出,兩個(gè)屋蓋的上表面的風(fēng)吸力隨著距離的增加呈減小趨勢(shì),在波峰和波谷由于氣流的分離再附會(huì)有所波動(dòng),而對(duì)于開(kāi)敞區(qū)的下表面,體型系數(shù)曲線(xiàn)與屋蓋的波浪形輪廓基本一樣,波峰處風(fēng)壓較大,反之波谷處壓力較小。開(kāi)敞屋蓋上表面負(fù)體型系數(shù)小于閉合屋蓋,但是與下表面風(fēng)壓力相疊加后,屋面整體風(fēng)吸力要強(qiáng)于封閉屋蓋。
綜合以上情況,屋蓋底部開(kāi)敞時(shí),風(fēng)加速?gòu)目障读鬟^(guò),空隙之間的風(fēng)由于匯聚效應(yīng)導(dǎo)致開(kāi)敞區(qū)域周?chē)L(fēng)荷載顯著增大約6%,即“窄管效應(yīng)”。而由于開(kāi)敞區(qū)空隙的分流,減弱了鈍體繞流的堵塞作用,使屋蓋上表面風(fēng)吸力有所減弱。
為了分析屋蓋懸挑端的體型系數(shù),圖9分別給出屋蓋V西側(cè)、北側(cè)以及屋蓋G東側(cè)、北側(cè)懸挑區(qū)域測(cè)點(diǎn)在迎風(fēng)向的體型系數(shù)。懸挑端具體測(cè)點(diǎn)的位置及編號(hào)見(jiàn)圖3。
圖9 懸挑端測(cè)點(diǎn)體型系數(shù)
由圖9可知,屋蓋V和G北側(cè)懸挑端大部分測(cè)點(diǎn)體型系數(shù)在-1.5至-1.7區(qū)間,角區(qū)測(cè)點(diǎn)199和測(cè)點(diǎn)208的體型系數(shù)則較小。但測(cè)點(diǎn)214的體型系數(shù)卻非常大,約為-2.3左右,此測(cè)點(diǎn)處于屋檐懸挑端的內(nèi)凹拐角區(qū)且在中央廊道下面,當(dāng)氣流經(jīng)過(guò)時(shí),中央廊道阻擋了氣流,形成自然的“風(fēng)嘴”而產(chǎn)生“兜風(fēng)效應(yīng)”,顯著放大了氣流[8],使得這些部位所受的風(fēng)荷載較大,在實(shí)際工程中需特別注意這種類(lèi)似區(qū)域的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。屋蓋東、西側(cè)懸挑區(qū)域體型系數(shù)差別已在3.3節(jié)中介紹,此處僅對(duì)底部封閉屋蓋進(jìn)行分析。由圖可知,角區(qū)測(cè)點(diǎn)199和測(cè)點(diǎn)1體型系數(shù)分別為-1.1和-2.0,而其他測(cè)點(diǎn)的體型系數(shù)基本在-1.6至-1.8區(qū)間。故對(duì)于此工程,屋蓋懸挑端迎風(fēng)向的體型系數(shù)可取為-1.5至-1.8,在局部凹角處和角區(qū)可放大約25%。
1)屋面平均風(fēng)壓以負(fù)壓為主,在迎風(fēng)向屋檐及其角區(qū)出現(xiàn)明顯的氣流分離,存在很大的負(fù)風(fēng)壓且變化梯度很大;除屋檐懸挑區(qū)域附近外,屋蓋其他區(qū)域風(fēng)壓較小。
2)結(jié)構(gòu)外形在鈍體繞流中起決定性作用,在某些風(fēng)向角下,屋檐懸挑的凹角處由于結(jié)構(gòu)局部特殊的體型產(chǎn)生“兜風(fēng)效應(yīng)”從而顯著增大負(fù)壓,需特別注意這種類(lèi)似區(qū)域的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。
3)由于“窄管效應(yīng)”,底部開(kāi)敞屋蓋在開(kāi)敞區(qū)域周?chē)L(fēng)吸力增大,而底部開(kāi)敞減弱了氣流的堵塞作用,使屋蓋上表面風(fēng)吸力有所減弱,對(duì)下表面風(fēng)壓力影響不大。
4)對(duì)于本工程,屋蓋懸挑端迎風(fēng)向的體型系數(shù)基本在-1.5至-1.8之間,在局部凹角處和角區(qū)需適當(dāng)放大。
[1] Holmes J D. Wind load of structures[M].New York:Spon Press,2001:210-221.
[2] 李方慧,倪振華,沈世釗. 不同地貌下幾個(gè)典型屋蓋的風(fēng)壓特性[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2007(1):119-124.
[3] 董欣,葉繼紅. 大跨度平屋蓋表面風(fēng)荷載體型系數(shù)研究[J].土木工程學(xué)報(bào),2012,45(4):29-42.
[4] 李元齊,胡渭雄,王磊. 大跨度空間結(jié)構(gòu)典型形體風(fēng)壓分布風(fēng)洞試驗(yàn)研究現(xiàn)狀[J]. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào), 2010(1): 32-38.
[5] GB50009—2012 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S]. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012.
[6] Davenport A G. Note on the distribution of the largest value of a random function witn application to gust loading [J].Proceedings of the Institution of Civil Enigineers,1964,28(2):187-196.
[7] 程志軍,樓文娟,孫炳楠,等. 屋面風(fēng)荷載及風(fēng)致破壞機(jī)理[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào), 2000(4): 39-47.
[8] 方江生,丁潔民,王田友. 北大體育館屋蓋的風(fēng)荷載及周邊建筑干擾影響的試驗(yàn)研究[J]. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào), 2007(4): 443-448.
Wind Tunnel Test of A Convention and Exhibition Center
*LIU Biao1, HUANG Yong-jun2
(1. School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510641, China;2. Shenzhen Aube Engineering Architectural Design Co., Ltd., Shenzhen, Guangdong 518053, China)
Based on the wind tunnel test of two long-span waviness cantilevered roofs on the north of a convention center,the mean wind pressure distribution under typical wind direction is discussed. Moreover,the distribution of mean wind pressure, fluctuating wind pressure and extreme wind pressure under the full wind direction are studied.Furthermore,the effect of open bottom on the wind load of cantilevered roof is discussed. The test results show that the roof is mainly presenting negative pressure, and the wind pressure in other areas is very small except for the cantilevered area of the roof under the windward direction. The special shape of the roof may cause “catch the wind” to increase the wind pressure significantly and the “narrow tube effect” caused by the open bottom will increases the wind load in the open area significantly. Meanwhile,since the open bottom weakens the blockage of the airflow, the wind suction on the upper surface of the roof is weakened, but the wind pressure on the lower surface is not greatly affected.The shape coefficient of the cantilevered area of the roof in the windward direction is approximately in the range of -1.5 to -1.8.
long-span cantilevered roof; wind tunnel test; wind pressure coefficient; shape coefficient
TU312.1
A
10.3969/j.issn.1674-8085.2019.02.014
1674-8085(2019)02-0077-06
2018-12-29;
2019-01-14
*劉 彪(1994-),男,江西吉安人,碩士生,主要從事結(jié)構(gòu)工程抗風(fēng)研究(E-mail:liubiao1102@163.com);
黃用軍(1962-),男,湖北武漢人,教授級(jí)高級(jí)工程師,主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作(E-mail:huangyongjun@aube-cc.com).