《基於完全機率分析的圍護結構設計風荷載計算方法研究》是依託同濟大學，由全涌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於完全機率分析的圍護結構設計風荷載計算方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：全涌
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
風災調查顯示，建築結構的風致災害主要表現為圍護結構的風致破壞，主體結構風毀的現象非常鮮見。然而，大量實測和風洞試驗結果表明，目前世界上主要國家的風荷載規範以及常用計算方法都可能低估了圍護結構的風荷載。系統深入地開展圍護結構風荷載的研究對減小逐年增加的風災損失具有重要的實用價值和理論意義。.本項目擬以足尺模型實測和縮尺模型風洞試驗得到的建築表面風壓係數測量結果以及氣象部門提供的強風風速風向長期觀測數據為依據，通過對建築結構的風壓係數在各風向的機率分布規律以及強風的風速風向聯合機率分布特徵的研究，給出給定超越機率的建築圍護結構風荷載的更合理更準確的計算方法和基本信息，並簡化成易於工程使用的簡化計算方法,使之在保證安全性的同時提供更加經濟實用的風荷載設計數據，為相關荷載規範的修訂提供依據。
結題摘要
建築結構的風致災害現象時有發生,但主體結構的風毀現象相對少見,主要體現為圍護結構的風致破壞。然而，大量實測和風洞試驗結果表明，目前世界上主要國家的風荷載規範以及常用計算方法都可能低估了圍護結構的風荷載,且均未基於全機率的思想去分析風荷載在建築全壽命期的失實機率。本課題基於強風風速和建築表面風壓係數的方向性和隨機性特徵,對建築圍護結構風荷載的機率分布進行了分析,從而給出了給定重現期的風荷載估算方法。 本課題的主要研究內容主要包括四個方面。（1）基於上海浦東機場風工程研究實測基地的足尺建築模型的實測數據和建築縮尺模型的測壓風洞試驗結果，研究了建築風致內壓的變化規律, 包括建築表面開洞位置、開洞大小、開洞方式和背景孔隙等多種因素的影響,並深入研究了建築風致內壓的風洞試驗模擬技術以及Helmholtz共振問題。（2）基於風工程研究實測基地的風速及風壓實測數據,結合縮尺模型測壓風洞試驗數據，研究了建築風致外壓係數的特徵, 包括風向影響,機率分布特徵,非高斯性,以及其極值計算方法,建築表面特徵的影響等多個方面。（3）利用風工程研究實測基地及上海環球金融中心大樓頂部風速觀測系統的風速風向觀測數據時程,研究了自然風的湍流度、功率譜、相關性等強風結構特徵。利用從國家氣象部網站（http://cdc.cma.gov.cn/）和國際氣象網站（http://www7.ncdc.noaa.gov/CDO/dataproduct）上收集到的中國各地風速風向長期觀測數據，研究了我國的強風風速風向機率分布及相關性特性，給出風速風向機率密度參數。（4）開發了建築圍護結構風荷載的全機率評估方法。該方法從機率統計的角度考慮強風風速和結構風壓係數兩方面參數的方向性和隨機性,給出的給定重現期圍護結構設計風荷載在機率統計意義上是準確的。 本課題的研究成果為建築結構圍護結構設計風荷載的準確估算提供了方法和基礎數據, 使得建築結構設計在保證安全性的同時更加經濟合理,使得結構設計人員對風荷載的認識更加深入系統。
