刘奕
- 作品数：7 被引量：10H指数：2
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- 设置结构缝的矩形高层建筑风荷载及风致响应研究
- 2024年
- 大长宽比的矩形高层建筑往往需要设置结构缝,设缝后建筑物的风压分布仍由整体建筑外形决定,但各建筑单元的风荷载及风致响应与单一建筑相比会有很大不同。为探究设缝建筑中各单元的风荷载和风振特性,本文以长宽比为3的单一建筑为参照对象,对长宽比分别为6和9、在长边分别设置1道和2道结构缝的矩形高层建筑进行了同步测压风洞试验;分析正交风向下不同建筑单元的三分力系数、功率谱和整体体型系数特性;对不同建筑单元采用同一结构参数计算其风振响应,探讨不同单元的顶层位移和加速度响应随风向角的变化特点,考察正交风向下这些响应的频谱特性。研究结果表明:不同单元的气动力系数和气动力谱差别明显,且短边迎风时的差异大于长边迎风时的差异;考虑全风向角情况,设置结构缝的建筑两侧单元整体体型系数比同等长宽比的单一建筑的小,中间单元整体体型系数与单一建筑的基本相同;两侧单元的顶层平动风振响应比单一建筑的小,扭转风振响应比单一建筑的略大,中间单元的平动和扭转响应都明显比单一建筑的小。因此,设置结构缝的矩形高层建筑不同单元的抗侧力构件应采取差异化布置。
- 袁家辉陈水福夏俞超刘奕
- 关键词：高层建筑结构缝气动力系数风振响应
- 湍流特性对矩形高层建筑风荷载影响的研究被引量：5
- 2021年
- 为研究湍流特性对矩形高层建筑风荷载及周围绕流特性的影响,对4种不同地貌条件下9种深宽比的矩形高层建筑进行了风洞测压试验,考察了湍流度与湍流积分尺度对不同深宽比建筑平均、脉动与极值风压,以及横风向气动力谱和流动分离再附特性的影响规律。结果表明,随湍流度增大,分离流更早再附于侧风面上,郊区地貌下再附点出现位置较开阔地貌提前约30%,且分离流下平均风压减小、极值风压增大(均指绝对值),最不利脉动风压与极值出现位置更靠近前缘;随湍流积分尺度减小,迎风面、背风面与侧风面的平均和极值风压均减小,但湍流积分尺度对分离再附流形态及分离流下的风压分布形状影响不大。相对于深宽比更大的情况,湍流特性对深宽比介于1到2的建筑影响更大。
- 刘奕陈水福
- 关键词：湍流度流动特性风荷载
- 矩形高层建筑气动基底力矩系数研究被引量：1
- 2023年
- 为探讨长宽比和来流湍流特性对矩形高层建筑基底力矩系数的影响,对长宽比为1/9~9的矩形高层建筑在4种风场下进行了同步测压风洞试验。将试验结果与以往文献数据进行了比较,分析了建筑长宽比、湍流强度和湍流积分尺度对顺风向基底力矩系数平均值与标准差、横风向和扭转向基底力矩系数标准差的影响。结果表明:当建筑长宽比不大于3时,顺风向基底力矩系数平均值和标准差随长宽比先增大后减小,当长宽比大于3时,该平均值和标准差基本不随长宽比变化;横风向和扭转向基底力矩系数标准差均随长宽比增大单调增大,但前者的增长速度随长宽比增大逐渐减小,而后者的增长速度随长宽比增大仍逐渐增大;对于顺风向基底力矩系数,增大湍流积分尺度会使平均值和标准差增大,而增大湍流强度会使平均值减小,标准差增大;对于横风向和扭转向基底力矩系数标准差,湍流积分尺度和湍流强度的影响随长宽比的不同而不同。基于分析结果,针对不同风场提出了矩形高层建筑顺风向、横风向和扭转向基底力矩系数的拟合公式,可为结构设计和荷载规范修订提供参考。
- 袁家辉陈水福刘奕
- 关键词：矩形高层建筑长宽比湍流强度
- 不同长宽比矩形高层建筑的横风向风力特性被引量：4
- 2021年
- 为探讨长宽比和地貌类别对矩形高层建筑横风向风力特性的影响,对具有较大范围长宽比的矩形高层建筑在4种风场条件下进行了同步测压风洞试验。首先,基于试验结果分析了不同风场条件下、不同长宽比矩形高层建筑横风向风力系数均方根随高度的变化;然后,通过最小二乘法拟合得到了以地貌类别和长宽比为基本变量,适用于长宽比为1/9~9的矩形高层建筑升力系数均方根的闭合表达式;最后,考察了长宽比、风向角和地貌类别对升力系数功率谱密度的影响。研究结果表明:对于较大长宽比的建筑,升力系数均方根沿高度呈现先增大后减小,最后在建筑顶部附近又转而增大的变化规律;从升力系数功率谱密度角度看,正交风向下随着长宽比增大,横风向风力功率谱密度能量呈现从高频向低频转移的趋势,功率谱谱峰先增大后减小,带宽先减小后增大;对于大长宽比矩形高层建筑升力系数功率谱密度,正交风向不再是控制风向,在斜风作用下,功率谱密度能量具有向高频转移的倾向。本文获得的多项式拟合公式可较准确地预测不同长宽比和不同风场条件下矩形高层建筑的升力系数均方根。
- 袁家辉陈水福刘奕
- 关键词：矩形高层建筑长宽比风洞试验横风向功率谱密度
- 平面尺寸对矩形高层建筑极值风压影响的研究被引量：1
- 2020年
- 为探索平面尺寸对矩形截面高层建筑表面极值风压分布的影响,对长宽比为1~9的建筑进行了风洞测压试验及后续的脉动风压极值分析,研究了正交风向下不同长宽比建筑各表面极值风压的分布特点,并与我国荷载规范的计算值进行了比较,探讨了全风向角下极值风压包络值在各表面的分布状况及随平面尺寸的变化规律。结果表明,平面尺寸对背风面和侧风面影响较显著,总体而言较小长宽比对极值负压更为不利;我国荷载规范对侧风面和背风面围护结构的风压取值存在诸多偏于不安全的情况。考虑全风向最不利状况的极值风压包络值在墙面分布及随不同平面尺寸变化上均呈现更简单的规律,直接基于包络值分布提出的矩形建筑围护结构风压的取值方法,具有既简便又能更好反映实际风压分布及随平面尺寸变化的-特点。
- 刘奕陈水福KOPP Gregory A
- 关键词：平面尺寸极值风压高层建筑荷载规范
- 矩形高层建筑风荷载气动导纳研究被引量：2
- 2019年
- 为探究深宽比对矩形高层建筑风荷载气动导纳的影响,本文对深宽比为0.11~9的矩形高层建筑进行了风洞测压试验,研究了正交风向作用下不同深宽比建筑各立面脉动风压与基底阻力的气动导纳的变化规律,并与基于准定常假定的Vickery模型和Solari模型作了比较;通过拟合分析获得了适用于不同深宽比建筑基底阻力的气动导纳的闭合表达式.结果表明:当建筑深宽比小于0.5时,迎风面脉动风压及基底阻力的气动导纳与Vickery模型较为接近,但随深宽比增大,气动导纳在高频区的衰减速度变缓,Vickery模型和Solari模型较试验值显著偏小;在建筑背风面和侧风面上,因流动分离、再附和旋涡脱落等非定常流动的影响,脉动风压的气动导纳在高频区域会出现大小不等的峰,此时Vickery模型在变化规律和数值大小上均不再吻合.本文获得的幂函数形式的基底阻力气动导纳拟合式可以较准确地预测不同深宽比矩形建筑的基底阻力气动导纳.
- 陈水福刘奕
- 关键词：气动导纳高层建筑
- 山丘地形滨海小镇场地风剖面的数值研究
- 为探讨复杂山地丘陵地形对滨海城镇区域流动风场的影响,采用基于平均Navier-Stokes方程和可实现的k-ε湍流模型的数值模拟方法,对位于一L形山地内侧的滨海风情小镇建设场地上的风速剖面进行了数值研究,获得了不同风向角...
- 刘奕陈水福傅军
- 关键词：建筑场地风剖面数值模拟
- 文献传递
