非传统形体超高层建筑近地流场特性及风环境评估准则

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本项目旨在通过系统的风洞试验和数值模拟，构建非传统形体超高层建筑近地风环境的科学评价体系。为此，通过改进PIV技术在近壁面流场的测量精度，发展适用于近地流场测量的物理实验技术；通过研究湍流模型和边界条件等数值计算要素对流场预测精度的影响，开发高效的数值模拟算法；综合采用风洞试验和数值模拟，揭示非传统体型高层建筑单体近地流场分布规律和绕流机理；识别影响密集建筑群近地流场分布的关键参数，揭示各类干扰现象的物理成因，实现对干扰效应的定量评估；提出考虑密集群体效应的行人风环境舒适度和安全度评估准则；分析超高层建筑对邻近低矮建筑表面风压的影响规律，研究脉动风压极值的产生机理，提出超高层建筑周围低矮建筑的设计用干扰因子。

资产评估准则——评估程序

高层建筑的横风向响应及荷载非常复杂，它来源于来流紊流、尾流和气动反馈三个方面的激励。虽然研究人员关注这一问题已有二十多年，但迄今为止仍然没有形成成熟的理论和分析方法，在很多国家的规范中尚无相关的规定。我国《建筑结构荷载规范》给出的横风向荷载仅仅适用于烟囱等细长圆形结构。本项目对复杂形体超高层建筑横风向响应及荷载研究中的几个重要基础性问题开展研究。利用高频天平测力风洞试验测量复杂形体超高层建筑刚性模型的横风向气动力，研究横风向气动力的产生机理，分析结构外形的复杂变化对横风向气动力的影响，并导出相应的公式；对复杂形体超高层建筑进行气动弹性模型测振风洞试验，用随机子空间方法识别横风向气动阻尼，分析气动阻尼的成因和各因素的影响规律，并表达成数学公式；最后基于横风向气动力和气动阻尼的研究成果，建立复杂形体超高层建筑的等效静力风荷载的计算方法，为这类建筑的结构设计提供理论基础。 2100433B