华南理工大学学报(自然科学版)

作者：杨易, 王喆, 张之远

单位：1.华南理工大学 亚热带建筑与城市科学全国重点实验室，广东 广州 5106402.中国市政工程中南设计研究总院 有限公司，湖北 武汉 430010

关键词：低矮建筑,风荷载,大涡模拟,风洞试验,优化设计

基金：国家自然科学基金项目(52178480);广东省基础与应用基础研究基金项目(2022A1515010350);亚热带建筑与城市科学全国重点实验室项目(2024ZB10)

低矮建筑屋盖角区出现的高极值负压，是其围护结构抗风设计的重点。基于空气动力学原理，依据屋面角区绕流形态，基于TTU（Texas Tech University）标准建筑模型设计了一种屋面角区新型流线型附加构件，并通过改变附加构件高度、长度等参数，进行了10种工况的刚性模型测压风洞试验和大涡模拟（LES）对比研究，以探讨这类新型附加构件对屋面角区风荷载的影响和屋面抗风气动优化以及LES精度等问题。研究结果表明：屋面角区设置附加构件均可有效降低角区出现的极值负压，在所研究的10种工况中，屋面角区最不利平均负压最大可降低10%，最不利极值负压最大可降低25%；利用NSRFG（Narrowband Synthesis Random Flow Generation）方法生成入流湍流，采用LES得到的TTU模型各工况下的风荷载分布规律，虽然部分工况下屋面平均风压系数绝对值模拟结果偏大（平均误差为13.88%），而极值风压系数偏小（平均误差为9.72%），但整体上与风洞试验一致，表明利用NSRFG方法建立的低矮建筑绕流模型具有较好的精度；附加构件长度相对于高度而言对屋面角区风荷载的影响更大，等长附加构件高度增加1倍后，屋面角区极值风压系数降低6.15%，等高附件长度增加0.8倍后，屋面角区极值风压系数降低10.77%。

来源：2025年第2期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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