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文档简介

风洞试验

简介模型种类李正良团队所进行的风洞试验[4][4][10]简介

风是紊乱的随机现象，风对建筑物的作用十分复杂，规范中关于风荷载值的确定适用于大多数体型较规则、高度不太大的单幢高层建筑。目前还没有有效的预测体型复杂、高柔建筑物风作用的计算方法，而风洞试验是一种测量大气边界层内风对建筑物作用大小的有效手段；摩天大楼可能造成很强的地面风，对行人和商店有很大的影响；当附近还有别的高层建筑时，群体效应对建筑物和建筑物之间的通道也会造成危害（如图），这些都可以通过风洞试验得到对设计有用的数据。

我国现行《混凝土高规》规定有下列情况之一的建筑物，宜按风洞试验确定风荷载：高度大于200m；高度大于150m，且平面形状不规则、立面形状复杂，或立面开洞、连体建筑等；规范或规程中没有给出风载荷体型系数的建筑物；周围地形和环境复杂，邻近有高层建筑时，宜考虑互相干扰的群体效应，一般可将单个建筑物的体型系数乘以相互干扰增大系数，缺乏该系数时宜通过风洞试验得出。

简介

此外，加拿大的达文波特（Davenport）首次提出舒适度与房屋顶层加速度关系。现在有一些计算建筑物顶层加速度的经验公式，但是常常还需要通过风洞试验确定。建筑物的风洞试验要求在风洞中能实现大气边界层内风的平均风剖面、紊流和自然流动，即能模拟风速随高度的变化，大气紊流纵分量与建筑物长度尺寸应具有相同的相似常数。一般来说，风洞尺寸达到宽为2～4m、高为2～3m、长为5～30m时可满足要求。同时，风洞试验必须有专门的风洞设备，模型制作也有特殊要求，量测设备和仪器也是专门的。简介模型种类刚性压力模型气动弹性模型刚性高频力平衡模型

此模型最常用，建筑模型的比例大约1：300～1：500，一般采用有机玻璃材料，建筑模型本身、周围建筑物模型、以及地形都应与实物相似，与风洞流动有明显关系的特征如建筑外形、突出部分都应在模型中正确模拟。模型上布置大量直径为1.5mm的测压孔，有时多达500～700个，在孔内安装压力传感器，试验时可量测各部分表面上的局部压力或吸引，传感器输出电信号，通过采集数据仪器自动扫描记录并转换为数字信号，有计算机处理数据，从而得到结构的平均压力和波动压力的量测值。风洞试验一次需持续60s左右，相应时间为1h。这种模型是目前在风洞试验中应用最多的模型，主要是量测建筑物表面的风压力（吸力），以确定建筑物的风荷载，用于结构和维护构件的设计。

刚性压力模型“珠江帆影”高层建筑群风洞试验[11]

此模型则可更精确的考虑结构的柔度和自振频率、阻尼的影响，因此不仅要求模拟几何，还要求模拟建筑物的惯性矩、刚度和阻尼特性。对于高宽比大于5的、需要考虑舒适度的高柔建筑采用这种模型更为合适。但这类模型的设计和制作比较复杂，风洞试验时间也长，有时采用刚性高频力平衡模型代替。气动弹性模型

该模型是将一个轻质材料的模型固定在高频反应的力平衡系统上，也可得到风产生的动力效

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