平屋面女儿墙的抗风效应试验研究

摘要

低矮房屋在风灾中首先是围护结构的破坏,根据风压分布特点可以知道,这些破坏主要原因是围护结构所受风荷载的极值超过其承受的能力,因此,减少屋面极值风压和加强房屋的抗风承载力是最为有效的方法.对于平屋面来说,通常认为极值负压发生在屋面角部,一般是由于斜风向时锥形涡造成的.设立女儿墙被认为是一种减小这些高负压的有效方法和手段，其影响与房屋的几何尺寸、女儿墙的相对高度等因素有关。本文针对女儿墙气动效果的主要影响因素进行研究，得出了一些有意义的结论。(1)对于平均风压，当高度较低的时候（h/H≤0.01），女儿墙的出现不但不能减小，反而会增大屋面的最大平均负压；当女儿墙高度继续增加，最大平均负压会急剧减少；但是当其高度达到一定值时（h/H≥0.15），最不利平均风压会在-1.3左右趋于稳定，女儿墙气动效果不随相对高度变化而变化。(2)几种不完全女儿墙的区别主要在于对女儿墙角部的处理，平均风压分布对比之后发现女儿墙角部削减或者开槽对于它的抗风性能影响很大，其中气动作用效果最佳的为角部加高女儿墙，其次为城垛型女儿墙。(3)几种有孔女儿墙（包括百叶窗型）和几种盖板干扰器女儿墙均能明显降低屋面风压，其中效果最佳的是百叶窗型女儿墙。由于百叶窗型女儿墙上的孔洞打碎了了涡的形成，吸收了来流中的能量，并且提高了已经形成的小碎涡的位置，使其远离屋面，降低了对屋面风压的影响，使得屋面楔形区域已经消失不再明显，最大的平均负压仅为-0.4左右。(4)不同女儿墙平屋面的典型测点的脉动功率谱表明，女儿墙的出现具有消耗来流高频成分能量的作用，减小小来流中的脉动高频部分，使屋面上的风压分布更加平稳。