《開洞建築結構風致內壓全過程回響的幾個基礎問題研究》是依託華南理工大學，由余先鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：開洞建築結構風致內壓全過程回響的幾個基礎問題研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：余先鋒
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
風致內壓是高層建築、大跨屋蓋結構以及低層民居建築抗風設計時必須面臨的一個共性問題，已有關於風致內壓的研究主要集中在常開洞穩態內壓回響上，對突然開洞瞬態內壓和干擾條件下的內壓雙共振回響等幾個基礎問題缺乏足夠的認識。本項目首先研發一套門窗智慧型開啟的實驗裝置並進行風洞試驗，獲得當洞口外壓達到極值時門窗突然開啟的結構瞬態內壓，揭示突然開洞瞬態內壓回響的真實變化規律。然後針對外壓干擾效應顯著的工況，開展穩態內壓干擾雙共振效應風洞試驗，研究不同截面形狀、寬度、高度的施擾建築對不同開洞面積的受擾建築內壓回響和內外壓相關性的影響。最後基於上述風洞試驗結果對孔口特徵參數進行識別，修正內壓控制方程，並開展廣泛的數值參數計算。通過本項目研究將進一步完善人們對開洞建築結構風致內壓全過程回響特徵的認識，可為建築結構荷載規範修訂和完善提供重要的參考依據。
結題摘要
風致內壓是建築結構抗風設計不可避免的一個問題，在基金項目（51408227）的支持下，對強風作用下的開洞結構風致瞬態內壓及穩態內壓進行了系統性研究，研究內容包括以下幾個方面：(1) 研發一套門窗戶智慧型開啟試驗裝置，進行突然開洞內壓回響測試的風洞試驗，研究突然開洞瞬態內壓的變化規律；(2) 通過大量風洞試驗，研究不同截面寬度和高度施擾建築、不同來流特徵下的受擾建築外壓干擾特徵、開洞時的內壓干擾特徵以及不同開洞情況下的內外壓相關性；(3) 基於上述風洞試驗結果，識別內壓控制方程中的特徵參數，並對瞬態內壓回響進行大量的數值參數分析。 項目的主要貢獻在於以下幾個方面： （1）自主研發了一套智慧型開啟結構門窗的風門控制與差壓測試儀及系統，該裝置系統能通過預先給定的外壓閥值，智慧型地控制風洞試驗模型結構門窗的突然開啟，以模擬現實中門窗瞬間破損的效果； （2）瞬態內壓極值與外壓達極值時的瞬態內壓峰值之間的比值可用放大因子G=1.17來近似描述； （3）方形截面建築頂部加速度與基底荷載回響（兩平動方向的基底彎矩回響、基底扭矩回響）的渦激共振干擾機理是一致的，均可由寬度比與斯托羅哈數的比值來表達； （4）在並列布置且側面開洞時，最大峰值內壓干擾因子達到1.33，當並列間距較小時，干擾效應使得旋渦脫落共振峰值消失，但Helmholtz共振峰值能量被大大提高； （5）在單體建築時識別出的內壓控制方程中的特徵參數能很好的適用於群體干擾情況； （6）全面分析了各因素對內壓過沖比的影響，擬合了內壓過沖比的經驗表達式。 迄今為止，發表期刊論文7篇，授權專利1項。
