四坡低矮房屋屋面風(fēng)載特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、近年來，極端風(fēng)氣候所致低矮建筑風(fēng)災(zāi)呈逐年遞增趨勢(shì)。風(fēng)災(zāi)統(tǒng)計(jì)表明，低矮建筑風(fēng)災(zāi)主要由于屋面局部損毀或進(jìn)而引起整體破壞。我國(guó)庭院、亭子等多為四坡低矮建筑，所以，開展四坡低矮建筑屋面風(fēng)載特性研究具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文基于Ansys Fluent軟件，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ω、Realizable k-ω、RNG k-ω和SST k-ω四種湍流模型，在風(fēng)洞試驗(yàn)成果指導(dǎo)下開展對(duì)體型尺寸為24m×16m×4m，屋面坡角為45°的四坡低矮建筑屋面表面風(fēng)

2、壓分布特征及變化規(guī)律研究，驗(yàn)證四種模型研究結(jié)果可靠性，以及通過對(duì)比為后續(xù)研究選擇最合適的湍流模型。
　　基于此方法對(duì)單棟四坡屋面低矮建筑進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，以主要房屋參數(shù)（屋面坡角、風(fēng)向角）為變量，分析了在不同坡角以及不同風(fēng)向角下低矮建筑屋面局部區(qū)域風(fēng)壓特性的影響，獲得不利工況下迎風(fēng)屋面局部測(cè)點(diǎn)風(fēng)壓峰值，在5°~10°坡度時(shí)，房屋A區(qū)在0°風(fēng)向角時(shí)所受到的負(fù)壓最大。在15°~30°時(shí),C區(qū)在45°風(fēng)向角所受風(fēng)壓最大，而30°與45

3、°時(shí)，屋脊角部區(qū)域在10°與20°風(fēng)向角時(shí)受到最大負(fù)風(fēng)壓，在不同坡度下D區(qū)尾流角部區(qū)域風(fēng)壓隨風(fēng)向角變化逐漸增大。
　　以檐口構(gòu)造參數(shù)與形狀為變量，對(duì)帶檐口四坡低矮建筑屋面風(fēng)載特性開展研究，獲得配置檐口外伸長(zhǎng)度為1.5m、2.0m，豎向高度為1.0m、1.5m，能起到降低屋面平均風(fēng)壓的絕對(duì)值效果，且 L=1.5m，h=1.0m為最有利抗風(fēng)設(shè)計(jì)；檐口外伸長(zhǎng)度增加能夠使屋面平均風(fēng)壓系數(shù)的絕對(duì)值減小，能夠起到降低屋面風(fēng)壓的作用，但設(shè)置檐溝