浙南沿海低矮房屋屋盖上部风场特性实测研究

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浙南东南沿海是台风高发地带。在台风灾害中,房屋倒塌损毁是造成重大伤亡和经济损失的重要原因。与此同时,一些屋盖上部还铺设了各种设备和塔架,屋盖的上部风场更为复杂,遭受台风袭击时最先破坏的往往是建筑房屋屋盖上部的设施,其次是屋盖。因此,对房屋屋盖的风场特性的研究也极为必要和迫切。在此背景下,本文通过屋盖风场的现场实测与分析,探究我国东南沿海屋盖上方风场特性。获得了如下结论:(1)屋面风速的大小对屋面10m高度内平均风向的影响不大,主要取决于风和近处墙面的夹角,在距屋面4m处顺风向的湍流度明显小于横风向湍流度,这与一般规律不符,屋盖对4m以下的空间风场影响很大。(2)屋盖上方10m高度以下不同高度处的顺风向和横风向湍流度,随着平均风速的增加而呈现递减的趋势,高度越高,其风速变化对湍流度的影响逐渐减小。(3)屋盖上方风场Von Karman谱对于功率谱的拟合效果更好。中频的拟合最佳,高低频拟合效果会更弱一点。(4)风剖面高度选取过程中,以屋面作为零高度参考面更符合我国规范要求。屋盖上方风场在湍流积分尺度的的剖面上,国外的成熟经验公式并不能适用于屋面情况。(5)3s时距转换系数随着高度的降低而逐渐增大,国家规范中规定10m高度处转换系数在3s、10min、60min分别为1.422、1、0.938。3s平均时距明显大于国家规范,60min则小于国家规范。(6)在湍流特性中,3s平均时距更能反映其局部特性,10min和60min时距则更能反映其整体特征情况。随着时距的增大,湍流度逐渐增大,时距相差越大其增大的越明显,说明湍流度和时距的选取有很大关系。
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