周边建筑对体育馆屋盖和幕墙风荷载的干扰影响摘要:分析张家界体育中心体育馆的风洞测压数据,分别考虑无周边建筑和有周边建筑的2种情况,以屋盖和幕墙的风压为研究对象,研究周边场馆对屋盖和幕墙风荷载的干扰影响;采用干扰因子分析法和多阶模态力法分析屋盖等效风荷载。分析表明:在干扰影响下,屋盖峰值负压的干扰因子达到1.5,峰值正压的干扰因子达到5;干扰影响下的幕墙最不利风压集中位置为干扰体周边的幕墙凹陷处和干扰体周边的幕墙拐角处。关键词:体育馆;风荷载;干扰影响;等效风荷载;幕墙:V211.7;TU312文献标识码:AInterferenceEffectsofSurroundingBuildingsonWindLoadsofRoofandCurtainWallsofaStadiumLIZheng-nong,GONGBo,LUODie-feng(KeyLaboratoryofBuildingSafetyandEnergyEfficiencyofHunanUniv,Changsha,Hunan410082,China)Abstract:Mutualaerodynamicinterferencesffectsofstadiumshasbeenaimportantprobleminengineeringdesign.BasedonpressuredataacquiredfromwindtunneltestofrigidmodelofZhang激a激eStadium,windloadsofroofandcurtainwallsofthestadiumwouldbediscussedindetailinordertostudyinterferenceeffectofsurroundingbuildings.Theinterferencefactorsmethodandmulti-levelmodalforcemethodareappliedtocalculatetheStadiumroof’sequivalentwindloads.Severalconclusionscanbemadeasfollows.Becauseofinterferenceeffect,windloadsofroofofthestadiumshowmuchlargerthanthoseofthenon-interferedparts.Theinterferencefactorofpeakingnegativepressuresachieves1.5andtheinterferencefactorofpeakingpositivepressuresachieves5.Unfavourablewindpressureofcurtainwallsofthestadiumappearsagpositionandcornerpositionofcurtainwalls.Keywords:stadium;windload;interferenceeffects;equivalentwindload;curtainwall1引言对大跨度屋盖结构,风荷载往往是主体结构设计和维护结构设计中的主要荷载之一,特别是悬挑屋盖,其上下表面均受到风荷载的作用。文献对屋盖风压分布进行研究,文献给出了典型屋盖的风压特性,文献给出了悬挑屋盖风荷载的试验分析和数值模拟,文献研究悬挑屋盖形式对抗风性能的影响。上述文献都是基于无周边建筑干扰的体育场馆屋盖的风荷载研究,但是现在越来越多的体育中心出现多个体育场馆集中在一起的现象,包括体育馆、体育场、游泳馆和训练馆等,这些场馆相距较近,并且形体巨大,它们之间的相互气动干扰对风荷载的影响成为工程设计需要高度重视的问题之一。文献研究了附近山体对体育场挑篷风压的干扰作用,文献研究了周边多个高层建筑影响下的体育馆屋盖风荷载。本文以张家界体育中心体育馆为例,研究在体育场、训练馆和高层建筑干扰作用下的体育馆屋盖和幕墙的风荷载,并且把分析结果同无周边建筑干扰作用下的体育馆屋盖和幕墙的风荷载进行对比研究,具有重要的工程和试验参考价值。2试验概况湖南大学HD-2号风洞是一座回流式风洞,试验段尺寸为3m×2m,试验段风速0-60m/s连续可调。大气边界层模拟风场的调试和测定是用眼镜蛇探头。测压装置是美国PSI扫描阀公司的DTCnet电子式压力扫描阀系统。体育馆测压试验的模型缩尺比为1/150,模型高约20cm,平面尺寸63cm×63cm;模型共布置445个测压点,124个测点布置在屋盖的悬挑部分,即图1中的30到36板块,悬挑部分上、下表面对应布置测点,同步测压;251个测点布置在屋盖的其余部分,即图1中的1到29板块;70个测点布置在幕墙部分。屋盖测点及分块布置图见图1,试验风向按24个罗盘方向设置,每间隔设置一个试验风向,见图1所示。风洞中试验模型照片见图2,体育馆受到周边3个建筑物的干扰影响,具体包括:(1)体育场位于体育馆的165度风向角位置处,它们的外边缘相距约35m(按实物距离);(2)训练馆位于体育馆的330度风向角位置处,它们的外边缘相距约27m(按实物距离);(3)高层建筑位于体育馆的350度风向角位置处,它们的外边缘相距约105m(按实物距离)。针对地貌、地形特点,采用格栅、尖梯、挡板、粗糙元装置模拟大气边界层,符合B类地貌风场。试验风向见图1所示。试验中分别考虑无周边建筑和有周边建筑的两种情况,共得到48个工况下...