高层建筑围护结构风荷载标准值的规范对比

摘要

随着高层建筑的不断增多，其抗风设计引起了越来越多的重视。多个风灾报告表明，高层建筑围护结构在强风下比主体结构更容易毁坏，因此高层建筑围护结构的抗风设计尤为重要。对于平面规则的高层建筑，运用风荷载规范成为设计人员的首选方式。为了安全而经济地设计高层建筑围护结构，有必要参考国外规范及试验完善中国规范中的相关规定。本文在介绍了确定高层建筑围护结构表面风荷载理论的基础上，从以下几个方面进行了研究:
　　(1)提出了建议规范采用的风荷载标准公式，以标准公式为基础，将中国、日本、美国、欧洲及澳洲规范风荷载标准值公式中的相关系数进行对比，主要包括:换算外压系数、内压系数、面积折减系数及风向折减系数。通过对比分析各国规范的异同及出现差异的原因，指出中国规范中存在的不足。并参考国外规范的相关规定，对中国风荷载规范提出具体的修订建议。
　　(2)基于日本TPU数据库及南京国际广场的高层建筑风洞测压试验数据，得到高层建筑表面平均风压、脉动风压和极值风压的分布特性，并分析了地貌类别、建筑高度、建筑长宽比对极值风压分布的影响。结果表明，地貌类别及建筑高度对极值风压分布的影响较小而建筑长宽比会对极值负压出现的位置产生很大影响。
　　(3)将风洞试验所得的分区风压系数与各国规范中的外压系数进行对比，验证各国规范中外压系数取值的合理性。结果表明欧洲规范规定的正压系数与风洞试验结果最接近，中国规范可参考欧洲规范的规定确定墙面正极值风压系数。各国规范规定的负压系数略小于风洞试验的结果。

目录

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致谢

摘要

1．1 课题研究背景

1．2 风的作用及其破坏

1．2．1 高层建筑的绕流

1．2．2 高层建筑风致破坏

1．3 高层建筑围护结构风荷载研究历史

1．4 高层建筑表面的风压

1．4．1 高层建筑上的风压分布

1．4．2 围护结构的风压模型

1．5 本文的主要工作

2 高层建筑围护结构风荷载标准值的规范对比

2．1 外表面风荷载标准值对比

2．1．1 中国规范及换算外压系数

2．1．2 日本规范及换算外压系数

2．1．3 美国规范及换算外压系数

2．1．4 欧洲规范及换算外压系数

2．1．5 澳洲规范及换算外压系数

2．1．6 规范对比

2．2 内压系数

2．2．1 内压系数的计算方法

2．2．2 各国规范内压系数的规定

2．2．3 各国规范的内压系数对比

2．3 风向折减系数

2．3．1 风荷载风向折减的研究方法

2．3．2 规范对比

2．4 面积折减系数

2．4．1 风荷载面积折减的研究方法

2．4．2 规范规定及对比

2．5 本章小结

3 高层建筑围护结构风压系数极值的风洞试验研究

3．1 试验概况

3．1．1 试验设备

3．1．2 风场模拟

3．1．3 试验设计

3．1．4 数据处理

3．2 高层建筑围护结构风压分布

3．2．1 平均风压分布特性

3．2．2 脉动风压分布特性

3．3 高层建筑围护结构极值风压

3．3．1 围护结构风压极值的估计方法

3．3．2 围护结构极值风压分布

3．4 本章小结

4 风洞试验结果与规范外表面风压系数对比

4．1 分区极值风压系数的计算方法

4．1．1 风洞试验数据的换算

4．1．2 墙面分区方案及风压系数的确定

4．2 极值风压系数的分区及规范对比

4．2．1 正压系数极值对比

4．2．2 负压系数极值对比

4．3 本章小结

5 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 展望

参考文献

作者简历

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