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湍流参数影响下高层建筑风压的不确定性研究

Study on the uncertainty of wind pressure of high-rise buildings under the influence of turbulence parameters

作     者:胡阳 李永贵 严佳慧 全嘉 HU Yang;LI Yonggui;YAN Jiahui;QUAN Jia

作者机构:湖南科技大学土木工程学院 湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室 

出 版 物:《实验力学》 (Journal of Experimental Mechanics)

年 卷 期:2023年第38卷第6期

页      面:771-780页

核心收录:

学科分类:081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基  金:国家自然科学基金项目(51878271) 湖南省自然科学基金项目(2020JJ4302,2020JJ5176) 

主  题:高层建筑 湍流度 湍流积分尺度 多次独立采样 变异系数 

摘      要:极值风压是高层建筑围护结构抗风设计的依据,本文利用挡板和粗糙元模拟出《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)规定的C类风场,以此为基准,保持湍流度基本不变,减小湍流积分尺度得到CL1、CL2风场;保持湍流积分尺度基本不变,增大湍流度得到CI风场。在4类风场下对高层建筑模型均进行了500次重复采样试验,通过试验研究了湍流参数影响下高层建筑风压不确定性的基本规律,并确定了满足工程应用的极值风压所需的采用次数。结果表明,湍流度的增大导致高层建筑极值风压的变异系数增大,而湍流积分尺度对极值风压的变异系数的影响基本可以忽略;风压的变异系数达到稳定所需的样本数量主要取决于采样顺序,与湍流参数没有关联性;按《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2018)的规定,活荷载的分项系数取1.5,以1.5作为目标分项系数,4类风场下均只需单次采样即可获得稳定的极值风压。

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