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李进晓等:某双塔楼表面风压的非高斯特性研究
结设叶与
施工技汇
某双塔楼表面风压的非高斯特性研究
李进晓,楼文娟
浙江大学结枃工程研究所,杭州310058)
摘要】通过对某双塔高层建筑进行了风润试验,对该双塔高层建筑表面风压的非高斯分布特性进行了
研究;基于各风向角下风压系数的三阶、四阶矩统计量,对高层建筑各立面风压进行了高斯与非高斯分布的分区;
最后,对高斯区和非高斯区设计风压系数的峰值因子取值问题进行了探讨,发现在实际应用中对非高斯区的峰值
因子取值偏小。
关键词)双塔高层建筑;风荷载;非高斯特性;峰值因子
【中图分类号】TU312
【文献标识码】A
【文章编号】1001-6864(2010)05-035-03
NON-GAUSSIAN FEATURES OF THE WIND-INDUCED PRESSURE ON
TAE WIN-TOWMR TALL BUILDNG
L Jin-xiao, LOU Wen-juan
( institute of Structural Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China
Abstract The non-gaussian features of the wind-induced pressure on the twin-tower tall buildings are
tuie hu h the win nnel sts. Based on he thind and the fourth order statistical moments of wind re
ssure coefficients, the Gaussian and non-gaussian regions of the wind pressure at a given wind direction are
ident ied on e suces of e witwer all buildin s, respectiely. Finally, the detemination method of
peak factor or the design wind pressue coeficient at the Gaussian and non-gauss an regions are discussed. It
was concluded that the current code-specified values of peak factor are riskily used at the non-gaussian region
In some wind engineening practices
Key words: twin-tower tall building; wind load; non-gaussian feature; peak factor
0引言
布尔分布较适合描述挑篷表面脉动风压的概率分布
在高层建筑结构设计中,风荷载引起的效应在总形式。
荷载中占有相当大的比重,有时甚至起到控制作用。
风洞试验
目前国内外常假定脉动风压符合高斯分布,采用峰值
某双塔楼标准层平面为带切角的正方形,各长边
因子法来设计风压。但是,一些学者研究发现,在大跨为43.2m,切角边长为8.5m,由裙房和双塔楼两部分组
空间结构中,气流在结构的边、角、脊处会形成明显的成,塔楼高为191.9m。为研究该类超高层建筑表面风
非高斯现象,若仍采用高斯模型描述,会产生较大的压及其非高斯分布特性,进行了刚性模型脉动风压同
误差。 Kumar K sil]等则对低矮建筑多种的典型屋面步测定的风洞试验。刚性模型缩尺比为1:200,用ABS
(平顶屋面、人字形屋面等)进行分析,发现气流在遇到塑料制作而成,模型外观照片如图1所示。考虑到双
障碍时,会形成明确的分离、再附和漩涡脱落等特征塔超高层建筑的对称性,沿东塔楼高度共布置5层测
湍流,致使屋盖表面形成锥形涡和柱状涡;在形成旋点,每层布置42个测点,风向角定义和测点布置如图
涡结构的表面,表现出较明显的非高斯特性;同时,对2所示。风洞采用挡板、尖塔和粗糙元模拟技术来模
低矮建筑屋面进行了高斯与非高斯分区。孙瑛等]找B类地貌,其来流风速剖面模拟结果见图3。风压
对大跨度平屋盖表面脉动风压的非高斯统计特性进系数参考点的实物高度为200m。
行了研究,通过风压的时间、空间相关性,结合中心极2脉动风压的非高斯特性
限定理阐述了非高斯特性产生的原因。黄翔等?对
对所有测点的脉动风压系数正则化,绘制其频率
挑篷表面的脉动风压的概率密度进行了研究,认为威直方图得到概率密度分布,并和均值为0、方差为1的
[基金项目]国家自然科学基金资助项目(50578144)