倒角化处理对于矩形高层建筑风荷载特性的影响机理研究

• 作者: 董欣 丁洁民 邹云峰 左太辉
• 来源期刊: 工程力学
• 关键词: 倒角化 矩形高层建筑 PIV 分离泡 尾流涡对
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科|CIVIL ENGINEERING
• 页码范围: 151-162,208
• 页数: 13页
• 分类号: TU973+.213
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2020.07.0451

摘要

通过风洞测压试验,对比不同风向下、不同倒角半径的矩形高层建筑表面风压分布、整体风力及斯托罗哈数St;采用PIV试验,给出建筑的近尾流流动特性,并从流场作用角度,揭示倒角化处理对于矩形高层建筑风荷载特性的影响机理.研究表明:临界风向下,在建筑一侧分离的剪切层发生流动再附,形成分离泡;此时,建筑的阻力达谷值,升力和St达最大值.相比而言,倒角化矩形高层建筑的临界风向小于无气动措施的工况.St主要受到横风向投影宽度和尾流涡对间距的影响,在一定的风向范围内,当倒角半径达一定数值,St将有所增大.在建筑的整体阻力方面,倒角化处理将使得建筑尾流涡对尺寸减小;涡对横向流速增大,涡量掺混运动加剧,旋涡强度减弱.在此作用下,建筑整体阻力降低.在建筑的整体升力方面,采用倒角化处理后,旋涡脱落的不规则性和随机性增大,脱落强度减弱,这促使建筑整体升力减小;但倒角化处理对于升力的减小效应并非见于所有风向.