| 复杂大跨结构屋盖风荷载特性的试验与计算研究 |
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| 引用本文： | 陈伏彬,李秋胜,卢春玲,黄生洪,傅学怡,郭明.复杂大跨结构屋盖风荷载特性的试验与计算研究[J].空气动力学学报,2012(5):619-627. |
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| 作者姓名： | 陈伏彬 李秋胜 卢春玲 黄生洪 傅学怡 郭明 |
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| 作者单位： | 长沙理工大学土木与建筑学院;湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室;香港城市大学土木及建筑工程系;中国科学技术大学工程科学学院;深圳大学建筑设计院;中铁第四勘察设计院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(90815030,51178179) |
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| 摘 要： | 在大气边界层风洞中对深圳新火车站在无火车工况与有火车工况下屋盖结构的风荷载分布进行了详细的风洞试验研究,并对无火车工况下火车站主站房东侧大开洞位置风速放大效应进行全面的试验分析。分析了无火车工况下的平均风压系数、脉动风压系数特性,并对比了无火车工况与有火车工况下全分向最大平均负风压系数与脉动风压系数。文中进一步分析了典型测点的脉动风压系数的概率特性,并评估了在一定概率保证率下的峰值因子。同时,文中亦给出了数值风洞模拟结果,并与风洞试验结果进行了详细对比分析。研究结果表明:(1)火车站屋盖表面最大平均负风压系数发生在迎风的悬挑区域,同时亦是脉动风压系数较大的位置;(2)在不同火车数量工况下,屋盖表面的最大平均负风压系数与脉动风压系数均有局部差异,但对整体的风压分布影响较小;(3)位于迎风屋盖表面测点正则化脉动风压系数((Cp-Cpmean)/Cprms)的概率密度函数出现负风压的延伸,呈现明显的非高斯分布特性,而位于下风向的中间区域测点则满足高斯分布;(4)火车站主站房东侧纵、横方向大开洞具有气流"汇集"作用,最大风速放大系数达到1.34;(5)数值风洞模拟计算结果与风洞试验结果比较吻合,新的大涡模拟方法(LES)与湍流风场入口模拟新技术(DSRFG)能有效地应用于建筑结构的风荷载数值模拟。
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| 关 键 词： | 火车站 大跨结构 风荷载 风洞试验 数值模拟 概率密度函数 |
Experimental and numerical investigations of the characteristics of wind load acting on complex long-span roof structure |
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| CHEN Fu-bin,LI Qiu-shen,LU Chun-ling,HUANG Sheng-hong,FU Xue-yi,GUO Ming.Experimental and numerical investigations of the characteristics of wind load acting on complex long-span roof structure[J].Acta Aerodynamica Sinica,2012(5):619-627. |
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| Authors: | CHEN Fu-bin LI Qiu-shen LU Chun-ling HUANG Sheng-hong FU Xue-yi GUO Ming |
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| Institution: | 1.School of Civil Engineering and Architecture,Changsha University of Science & Technology,Changsha 410114,China; 2.Key Laboratory of Building Salty and Energy Efficiency of Ministy of Education,Hunan University,Changsha 410082,China; 3.Department of Civil & Architectural Engineering,City University of Hong Kong,Hong Kong,China; 4.School of Engineering Science,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China; 5.The Institute of Architecture Design & Research of Shenzhen University,Shenzhen 518060,China; 6.China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.LTD,Wuhan 430063,China) |
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