论文部分内容阅读
我国是世界上受台风影响最严重的地区，每年由台风造成的损失巨大。调查表明，低矮房屋的风致破坏是风灾损失的主要因素之一。为获得有效的方法减少台风对低矮房屋破坏，深入研究低矮房屋的风致破坏机理意义重大。影响低矮房屋的风致破坏因素多种多样。结构的自身强度、刚度、所处的地理位置及风场特性等都是导致结构破坏的因素。因此采取有效的实验手段是获得准确数据用于研究的前提，也是合理设计减小风致灾害的基础。目前研究低矮房屋的方法主要有风洞试验、数值模拟和现场实测三种。由于风洞试验与数值模拟不能完全模拟现实的风场特性，因而必须用现场实测来验证目前风洞试验和数值模拟的真实性，同时现场实测也是研究低矮房屋抗风理论最直接有效的方法。而低层房屋的抗台风问题是我国沿海等台风多发地区一个现实而又亟待解决的问题。目前我国低矮房屋实测研究刚处于起步阶段，需要通过现场实测更加深入的研究低矮房屋风载特性。本文以湖南大学建立的全尺寸低矮房屋的追风系统作为基础，采用现场实测的方法，利用四次台风实测结果，深入分析了不同台风的风场特性，以及低矮房屋在台风作用下的风压特性。本文首先利用安装在海岸建造的测风塔上高4.5米、7.5米、10米处的风速仪实测台风数据。分析了台风风场的阵风因子、湍流强度、湍流强度剖面、功率谱以及各参数的相互关系。通过不同方向风场特性的对比分析，总结出我国沿海台风风场的特性。实测表明：风从海面吹来时湍流强度和阵风因子几乎不随风速变化而变化。风从陆地吹来时湍流强度和阵风因子随风速增大而减小。其次，基于全尺寸追风房屋面上安装的风压传感器，同步测量各测点的风压数据。利用实测风压数据分析了平均风压、峰值风压、脉动风压以及峰值因子的分布和变化规律。最后，对比分析风速谱与风压谱的相互关系。结果表明：屋面边缘测点风压大于屋面中点风压。迎风墙面测点服从准定常理论，背风墙面测点不服从准定常理论。Cook&Mayne峰值风压计算法对屋面边缘实用性很好。