外立面形式对高层建筑表面风压影响研究

摘要

针对当前高层建筑典型外立面形式，以长沙市同有大厦为研究对象，基于SST k-ω湍流模型对增设阳台、不同凹凸外形及不同格栅类型等9种外立面高层建筑表面风压进行了详细分析，明确了不同外立面形式下建筑表面风压分布特性，并结合高层建筑周围流场信息，揭示了外立面形式对其表面风压的影响机理。结果表明：外立面增设阳台会导致迎风面风压系数最大值增加，背风面风压系数负值最大值减小；同时，阳台会使来流在建筑顶层阳台顶端出现流动分离，在高层建筑迎风面顶部形成局部负压；相比光滑立面，凹、凸立面会导致高层建筑迎风面和背风面表面风压差增加，建筑物靠近顶部区域会出现压力突变现象，且在墙角处会出现较大负值；增设竖向格栅同样会增大高层建筑迎风面和背风面压差，而横向和矩形格栅对结构风荷载影响相对较小。

关键词

高层建筑 / 数值模拟 / SST k-ω湍流模型 / 外立面 / 风压系数

基金资助

国家自然科学基金优秀青年项目(No.51822803); 长沙市杰出青年基金项目(No.kq195004); 湖南省教育厅科学研究重点项目(No.253668); 长沙理工大学研究生实践创新与创业能力提升项目(No.SJCX202118)