非均匀地形的低矮建筑物风荷载干扰效应研究

基本信息
批准号:51378059
项目类别:面上项目
资助金额:82.00
负责人:陈波
学科分类:
依托单位:北京交通大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:顾志福,张建,刘磊,曹璞琳,骆盼育,张金波,周晶
关键词:
风荷载低矮建筑干扰效应风洞实验
结项摘要

For typical kinds of low-rise buildings with flat roofs, gable roofs and cylindrical roofs, the effects of the upstream terrains in long, near distance and nearby surrounding buildings on the atmospheric boundary layer near the ground and the wind loads on low-rise buildings are investigated through the wind tunnel measurements of wind velocity, pressure and PIV combined with CFD simulation. A method to calculate the peak wind pressure on roofs is proposed to consider the spatial correlation reduction effects, which is suitable to the wind characteristics of roofs. Wind velocity model of the atmospheric boundary layer near the ground and wind load model of typical kinds of roofs will be obtained. With wind tunnel tests and artificial neural network technology,interference effects in homogenious and inhomogenious upstream terrains on low-rise buildings in a city center surrounded by high-rise buildings or in an industrial region surrounded by low-rise buildings are investigated, considering changes of the terrain roughness length, wind direction, surrounding building distribution, building density and shape of the low-rise building itself. The wind flow modes, velocity turbulence and wind pressure will be studied to reflect the interference mechanism of the terrains and surrounding buildings on the low-rise building. Moreover, the wind-resistant method for cladings of typical kinds of low-rise buildings is proposed, where the wind interference is included.

针对平屋面、双坡屋面和柱状屋面等三种典型低矮建筑物,通过风洞实验的测速、测压和流场粒子显示技术,并结合CFD数值模拟,研究上游远距离地形、中距离地形和近距离附近建筑物,对近地边界层风场和低矮建筑物风荷载的影响机理,提出适合屋面风荷载特性、考虑空间相关性折减效应的极值风压计算方法,建立水平非均匀地形的近地边界层风速模型和典型形式单体低矮建筑物的平均与极值风荷载模型。通过风洞实验,并结合人工神经网络技术,针对工业园区低矮建筑群和处于城市中心区的低矮建筑物等两大类低矮建筑物,研究在水平均匀和非均匀地形条件下,地形粗糙度长度系数、风向、周围干扰物分布形式、建筑物密度、低矮建筑物自身几何形状等参数,对建筑群周围的气流流动模式、湍流特性、建筑物表面平均和极值风压的影响规律,揭示地形和周围建筑物对低矮建筑物的风荷载干扰机理,建立考虑干扰效应的低矮建筑物围护结构抗风设计方法。

项目摘要

低矮建筑房屋高度低,风荷载易受到周围建筑物的干扰效应影响,建筑物表面风压分布与单体建筑物存在较大区别。本项目通过风洞实验,并结合CFD数值模拟,针对工业园区低矮建筑群和处于城市中心区的低矮建筑物等两大类典型建筑群开展干扰效应研究;针对平屋面低矮建筑群,系统研究了风向、间距等对2个相同低矮建筑物、1排3列、3排1列以及多排多列低矮建筑群的风荷载干扰效应影响规律,给出了屋面平均风压和极值风压系数的干扰因子变化规律,建筑群角部建筑物风荷载放大效应明显,其建筑物屋面角部区域放大更为明显,中心区域建筑物主要呈现遮挡效应;给出了不同建筑群布置下,建筑物之间流动模式的界限,阻力系数曲线在不同流动模式间距界限处出现跳跃性变化,建筑物表面风压也呈现特殊分布形式;揭示了非均匀地形条件下单体建筑物和群体建筑物的风荷载变化规律,建筑物之间距离较近时干扰效应受非均匀地形影响比建筑物间距较大时的影响更为显著;研究了高层建筑对低矮建筑物风荷载的影响规律,高层建筑物对低矮建筑物的风压特性影响显著,当低矮建筑物位于高层建筑物迎风上游时,距离较近时出现明显的正压现象,当位于高层建筑物的迎风下游时,低矮建筑物表面负压出现明显的放大现象,且间距越近,高层建筑物高度越大时,影响越显著。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
3

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
4

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
5

掘进工作面局部通风风筒悬挂位置的数值模拟

掘进工作面局部通风风筒悬挂位置的数值模拟

DOI:
发表时间:2018

陈波的其他基金

批准号:81272244
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:21575040
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:41704119
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40774098
批准年份:2007
资助金额:43.00
项目类别:面上项目
批准号:40066001
批准年份:2000
资助金额:17.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21275049
批准年份:2012
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:41266002
批准年份:2012
资助金额:56.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81201892
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51178366
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:40766001
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11026157
批准年份:2010
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:11401233
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11126099
批准年份:2011
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:61201327
批准年份:2012
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21775040
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:71103172
批准年份:2011
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31500352
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81302011
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50805059
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11775054
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:41404061
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20927005
批准年份:2009
资助金额:140.00
项目类别:专项基金项目
批准号:71503288
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40376001
批准年份:2003
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:49506075
批准年份:1995
资助金额:10.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30801490
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81202208
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81860882
批准年份:2018
资助金额:37.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11005020
批准年份:2010
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11572139
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81372811
批准年份:2013
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:51105103
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51806197
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50808010
批准年份:2008
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21502087
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71103116
批准年份:2011
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21307048
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41402271
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41807366
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51905481
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81160456
批准年份:2011
资助金额:57.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61906182
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41302019
批准年份:2013
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50901076
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41576024
批准年份:2015
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:51678463
批准年份:2016
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:69978014
批准年份:1999
资助金额:14.00
项目类别:面上项目
批准号:10878004
批准年份:2008
资助金额:160.00
项目类别:联合基金项目
批准号:50708083
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20875028
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:41001237
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30972939
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:71001031
批准年份:2010
资助金额:17.70
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51508527
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51008282
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40566001
批准年份:2005
资助金额:23.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51305414
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51609074
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61202193
批准年份:2012
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41501020
批准年份:2015
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

台风作用下低矮建筑物风荷载的实测研究

批准号:50778072
批准年份:2007
负责人:李正农
学科分类:E0810
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
2

典型低矮房屋风荷载特性及气动抗风措施研究

批准号:50708082
批准年份:2007
负责人:黄鹏
学科分类:E0810
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

近海山地区域的风场与低矮房屋风荷载研究

批准号:51178180
批准年份:2011
负责人:李正农
学科分类:E0810
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

典型低矮房屋风荷载和近地风特性的实测及风洞试验研究

批准号:50778108
批准年份:2007
负责人:谢壮宁
学科分类:E0810
资助金额:34.00
项目类别:面上项目