輕型門剛設計中風荷體型系數取值及適用標準討論-文庫吧資料
2025-01-24 15:51本頁面
【正文】 全，風荷載體型系數采用國際上有權威性的美國MBMA規(guī)定值”，并且在2002年11月審查CECS102修訂稿時，維持了1999年審查決議。這些成果包括了封閉式、部分封閉式及敞開式等主次結構不同部位的風荷載數據，且明確用于檐口高度18m以下的低矮房屋。1976年至1986年歷經十年，美國MBMA協同美國鋼鐵研究會（AISI）和加拿大鋼鐵工業(yè)委員會在這個風洞實驗室首次對低矮房屋和低矮鋼結構房屋進行了深入的研究，主要包括應用復雜的壓力傳感器在風洞內直接測試峰值壓力，應用“包絡”方法測試風的方向性、地面粗糙度及房屋尺寸的綜合影響，應用“氣壓平均”試驗方法區(qū)分主次結構及連接件的風壓分布等等。前者工作斷面尺寸小，應用于土木工程時，為了產生湍流，需在試驗斷面入口處增設諸如柵格等被動器件，但對于處于大氣邊界層的低矮房屋，由被動器件產生的湍流過于粗糙，無法滿足風洞試驗中最基本的相似性要求，而后者具有長的工作斷面風洞其典型工作斷面尺寸可達20~30m，便于自然形成邊界湍流，可以較為理想地模擬實際大氣來流對房屋的影響。因此對低矮房屋而言，邊界層風洞試驗由于考慮了地面湍流的影響，所得出的體型系數比航空風洞試驗結果更真實準確。Jensen首次給出了某房屋在不同粗糙度的邊界層風洞內試驗資料與足尺模型（full scale）實測資料的對比，其結果表明對不同的粗糙度系數h/zo，房屋各部分的壓力系數（體型系數）值Cp差異較大，如圖1所示，圖中虛線為模型實測結果。實際上，由于地表摩擦作用，風速和風向均會發(fā)生變化，尤其風速沿高度變化較大。兩本標準關于風荷載體型系數之所以差異較大，其實質是由于風洞試驗的方法和手段不同所致。因此，對輕型門式剛架而言，盡管現行荷載規(guī)范對低矮房屋風荷載取值未作具體規(guī)定，但明確了可直接引用或借鑒國外資料作為規(guī)范的補充。上述條文說明雖然是針對圍護結構，但從概念上分析判斷，其也適用于主體結構。而我國在這方面資料不完備，缺少相關的理論及試驗研究資料。在風荷載作用下，低矮房屋具有與一般房屋所不同的特點。原因在于我國對風荷載規(guī)范進行系統研究工程的投入不足，因而在這方面與先進國家相比還存在差距，尤其在風荷載體型系數方面，比如我國目前用于建筑工程風洞試驗的風洞雖有10多個，但修建年代、主要用途不同，風洞流場品質存在較大差異，目前業(yè)界還沒有一套對風洞品質進行評估的統一規(guī)范標準。文獻11對我國荷載規(guī)范中體型系數應用存在的若干問題做了綜述，雖然是基于大量風洞試驗數據并參考國際規(guī)范而得，但由于70年代我國還沒有專門的邊界層風洞，因此試驗是借用航空風洞完成的，受當時試驗條件的限制，無論是流場模擬和測試手段都比較落后，因而所得結果存在一定的局限性。87版荷載規(guī)范[9]，明確是根據我國自己的試驗資料并參照設計經驗確定的。表2 各階段荷載規(guī)范封閉式雙坡屋面體型系數一覽表 區(qū)域標準編號迎風墻面迎風屋面背風屋面背風墻面結規(guī)154+結規(guī)158+TJ974+GBJ987
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