什么是风压(周边建筑对低矮建筑平屋盖上风压的干扰效应)

低层建筑通常成群出现，对周边建筑的风荷载具有气动干扰效应。虽然很多研究者已经研究了高层建筑之间的空气动力干扰效应，但是关于对周边低层建筑风荷载影响的文章很少，各国建筑结构荷载规范中也没有相应的规定。根据某低层建筑的风洞试验数据，从概率和统计的角度，推荐用法广场来分析风荷载对对周边低层建筑的影响，周围的障碍物可以是随机的低层建筑、树木、栅栏或停车场等。在他的风洞试验中，周围只有一个建筑环境条件。没有关于周围建筑物环境参数变化的研究。通过风洞试验，对某多层建筑附近的风速受周围建筑的影响，其主要目的是解决建筑通风问题。[4]以低矮建筑为粗糙元，给出了均匀分布的立方体低矮建筑中建筑间距对对边界层风速的影响以及对对建筑风压分布的影响。[6]刘]以建筑物平均迎风面积与平均建筑面积之比作为建筑密度的参数，通过风洞试验，研究了屋檐三个区域和低层建筑复合屋面内部峰值风压系数的影响规律。基于刚性模型表面风压测量的风洞试验，研究了对不同周边建筑中风荷载对低层建筑的影响规律。介绍了法，的风洞试验和数据处理。讨论了对周边建筑的面积密度和风压分布对周边建筑平屋顶的影响。本文的测压风洞试验是在日本东京理工大学大气边界层风洞中进行的，风洞试验段宽2.2 m，高1.8 m。风洞的最大测试风速为15米秒。考虑到阻塞率、试验风速等因素的需要，本次试验的长度尺度、风速尺度和时间尺度分别取1: 100、l: 3和100。被调查的目标建筑假定位于日本规范给出的城市郊区风场，其平均风速廓线指数为0.20。10 m高度来流的湍流强度约为25%。在本课题的实验中，利用尖塔、粗糙元和地毯在风洞中模拟了所需的风场，其平均风速廓线和湍流度廓线如如图1号所示。在图中，y是进入的风速，y是选定参考高度的平均风速，j是湍流强度，z是高度。中间高度的试验风速为7.5米秒，对10m实际高度的基本风速为22.5米秒。图1显示了典型的低层建筑环境。图2显示目标低层建筑的轮廓高度分别为6米、12米和18米，宽度分别为16米。长长的住宅楼。模型布局如图3所示，其中CA是建筑面积密度。周围建筑的宽度和长度与目标建筑相同，但高度不一定相同。周围建筑物和目标建筑物形成的建筑面积的建筑面积密度CA在0.1 ~ 0.6范围内变化，其布局见如图4。建筑面积密度CA在此定义为建筑占地面积与建筑场地面积之比，即B和D分别为建筑。b和D是这个地区建筑物之间的平均距离。周围的建筑物在一个直径为的圆形区域内进行检查。建筑物的排列有三种类型：矩阵排列、交叉排列和随机排列。在风洞试验中，在对测量了60个干扰模型情况(如表1所示)和3个非干扰模型情况下刚性模型表面的风压。这些条件包括3个目标建筑高度、3个周围建筑高度、8个建筑面积密度和3个周围建筑布置。每个工作条件是，22.5 .45 .67.5 .和90。

测试是CA；在总风向角下运行。图2典型低层建筑环境。图3目标建筑模型布局。=0.3，定期招标b ca=0.3，错招标c (1=0.3，随机招标 d ca=0.45，定期招标e ca错，的O 46，f Ca=045，萤火虫4地震和雪露的g ca=0.6，规则的h ca=0.6，错的I ca=0.6图4周边建筑布置示意图。测压风洞试验对均匀布置在对目标建筑模型屋顶和墙壁上的328个测点进行了采样。采样频率为0.25赫兹，采样长度为18秒。对的实际采样频率应为0.4赫兹，采样时间应为10分钟.每个测试条件应采样10次。2当压力传感器系统校准测试数据处理器法采样的电压信号时，校正管道的频率响应函数并归一化尺寸，得到测量点的风压系数。(m，n，0，ti)，其中：

是样品1，2，10；n是测量点序列号1，2，…，328；嘴是风向角0度。22.5 .45 .67.5 .90 .Ti是时间点。压力测量管道的频率响应函数如如图5所示。尺度统一处理将平均屋顶高度处的来风压作为参考风压。

葵伊一易测压管频/幅频/相图5频响函数5fh！由于作用在结构上的风压在时间和空间上是变化的，其在空间上的脉动是不同步的，所以结构上的风脉动会受到风压作用面积的影响。为了使给定的局部压力系数对对应于一定的包络线大小，本文用TVL(劳森T V)法[6]处理了对测点的风压时程。基本思路是用测点风压时间平均值代替结构风压的空间平均值，计算公式如下：

其中：t为等效时间的平均时间距离；v是进来的风速；l是风结构的特征长度，即矩形结构的对角线长度或圆形结构的直径长度；k是一个经验常数，劳森给出的推荐值是4.5。本文对对测点风压系数时程c(m，竹、砂浆、钛)进行了0.2 S的平均，得到了对对应于特征长度为1 m的围护结构局部风压系数时的时间序列c。(米、陈、寇、基于上述平方法获得局部风压系数时的程序序列。对于(m，n，Japan，ti)的10个样本，分别从10个样本的平均值和10个均方根值，的平均值获得了当地风压系数c，(j，j)和均方根值风压系数c，(n，j)的平均值。(n，k)的计算很复杂。由于风荷载是随机的，单个样本的最大值或最小值不具有代表性。库克等人[7]基于极值分布假设，给出了以下极值法：计算公式。(n，保护)=L7，如(n，口)1.4/a6。(n，mouth: po和1/AEP分别是风压极值I型分布的模和散度参数。这两个参数可以用下面的BLUE Square 法[8]来计算：明=o{Xi，1/AEP=这里，Xi是10。参数ai和bi是拟合参数。当样本数为0时，ai和bi的值如表2所示。E7-1的法是在考虑风速极值的概率分布和风压系数极值的概率分布以及对风荷载极值的影响的基础上提出的。它能反映结构风荷载极值的实际情况。本文将给出基于平方法，的风压系数的最大值和最小值，这将大大降低屋顶风压系数的均方根值。最大负风压系数如图8所示。对于对，的独立建筑，这个系数从10到2不等。最大值出现在迎风屋檐附近，距迎风角点约b/io，随着周围建筑面积密度的增加，最大负风压系数逐渐减小，其变化范围也逐渐变窄。当建筑面积密度增加到0.6时，最大负风压系数的变化范围变为-2.0 ~-0.8。图9显示了任何风向角下屋顶上的最大负风压系数。它是计算建筑围护结构设计风压的基础。当周围没有建筑物时，屋顶最大负风压系数的最大值达到1-10，出现在距角点约D/IO的长檐附近，整个屋顶最大负风压系数的分布极不均匀，呈外围大、中间小的分布，中间最小值约为1-4。当周围建筑面积密度为0.1时，屋顶最大负风压系数的最大值减小到1-8，出现在距角点约D/10的短檐附近，整个屋顶最大负风压系数的分布仍然很不均匀，表现为外围分布大，中间分布小，中间最小值减小到1-2左右。当周围建筑面积密度为0.3时，屋顶最大负风压系数的最大值降为1-3。最大负风压系数在整个屋面上的不均匀分布变化很大，中部的最小值仍在1.2左右。当周围建筑密度增加到0.6时，屋顶最大负风压系数的最大值降低到1.5，出现在短檐附近。整个屋顶上的最大负风压系数变得非常均匀。中间的最小值也约为1。如果将屋面最大负风压系数的最大值作为整个屋面围护结构的设计风压，则面积密度为0.1、0.3和0.6的周边建筑所包围的低层建筑围护结构的设计风荷载仅为隔震建筑围护结构的80%、30%和20%左右。结论通过一系列表面风压测量风洞试验，研究了对高度对环抱的低层建筑平屋顶周围建筑的面积密度和风压分布的影响。测试结果表明：

随着周围建筑建筑面积密度的增加，低层建筑平屋顶上的锥形涡在斜风的作用下将逐渐消失，屋顶上的平均风压将逐渐减小并趋于均匀。平均风压、脉动风压和最大负风压均随周围建筑面积密度的增加而减小。在任何风向下，周围建筑物屋顶的最大负风压系数将逐渐减小。并且分布逐渐趋于均匀。当周围建筑的面积密度分别为0.1、0.3和0.6时，封闭建筑屋顶围护结构的风荷载分别降低到独立建筑的80%、80%和20%左右。