双坡屋面低矮建筑风载特性的数值模拟

摘要

我国东南沿海地区是我国主要的台风多发地区，该地区经济比较发达，分布着大量的普通民房、工业用房和商业用房等低矮房屋，而历次的风灾害调查表明，在风灾破坏的各类房屋中，低矮建筑的破坏超过一半以上。因此，开展低矮建筑的抗风研究具有十分重要的现实意义。
　　 本文运用数值模拟方法研究低矮双坡屋面房屋的屋面风荷载在不同风向角、不同挑檐长度以及不同排列方式下的变化规律。本文首先采用Fluent软件对斯尔斯结构试验楼(SSB)模型进行了数值模拟，并将模拟结果同SSB试验楼的实测数据和风洞试验结果进行比较，验证数值模拟的正确性和可行性。然后选取一低矮双坡屋面房屋作为基准模型，通过数值模拟研究挑檐长度对屋面风载体型系数的影响。在此基础上研究两栋低矮建筑的屋面风载特性，通过改变挑檐长度及排列方式研究屋面风载体型系数的变化规律。研究表明：随着挑檐长度的增加，低矮建筑屋面风载体型系数绝对值将减少；两栋低矮双坡屋面房屋最优的排列方式是串行和错列排列。
　　 最后建立多栋低矮双坡屋面房屋的建筑群，通过数值模拟研究间距和排列方式对群体低矮建筑屋面风载体型系数的影响。研究表明：最大风载体型系数都集中在迎风区域的外围建筑屋面上，应选择顺序排列作为低矮建筑群的平面布置方式。