行(háng)業(yè)標準(zhǔn)《建築工(gōng)程風洞(dòng)試驗(yàn)方法標準(zhǔn)》,編號為JGJ/T338-2014,自2015年(nián)8月1日(rì)起(qǐ)實(shí)施(shī)。
風(fēng)洞試(shì)驗是(shì)確定(dìng)建築(zhù)工程結構風(fēng)荷載的重(zhòng)要(yào)手段,是(shì)對(duì)《建(jiàn)築結構荷載(zǎi)規(guī)範》有關(guān)風荷(hé)載(zǎi)規定的必(bì)要補充。《建(jiàn)築(zhù)工程(chéng)風洞試驗(yàn)方法(fǎ)標(biāo)準(zhǔn)》不(bù)僅為(wéi)提高建(jiàn)築工程(chéng)風(fēng)洞(dòng)試驗(yàn)的質量(liáng),保(bǎo)證試驗結果的可靠(kào)性提供了(liǎo)重(zhòng)要(yào)的技術(shù)依(yī)據(jù)和(hé)標(biāo)準,也(yě)為結(jié)構(gòu)工程(chéng)師(shī)與風工程研究,咨(zī)詢(xún)人(rén)員(yuán)之間的溝(gōu)通架(jià)起(qǐ)了橋梁(liáng),必將(jiāng)為建(jiàn)築工程結構抗風安(ān)全和(hé)風(fēng)環境優化發揮重要(yào)作(zuò)用。近日,主(zhǔ)編金新陽研(yán)究(jiū)員(yuán)就標(biāo)準條(tiáo)文要(yào)點進行(háng)了解讀,希(xī)望(wàng)可以幫助設計人員更(gēng)好(hǎo)地理(lǐ)解(jiě)和應用標準。
試驗參數模(mó)擬
大(dà)氣邊(biān)界(jiè)層:風洞試(shì)驗應(yīng)按現(xiàn)行(háng)荷載規(guī)範規(guī)定(dìng)的(dí)地麵粗糙度(dù)類(lèi)別模擬大氣邊(biān)界(jiè)層。為(wéi)保(bǎo)證(zhèng)大(dà)氣邊界(jiè)層(céng)的模擬(nǐ)精度(dù),對風洞內模擬(nǐ)風剖(pōu)麵的測點數量,覆蓋範(fàn)圍,測點間距等(děng)都(dū)做了明確(què)規定(dìng)。
試驗模型(xíng):試(shì)驗(yàn)模型應與(yǔ)試驗(yàn)原型(xíng)的(dí)幾(jī)何相(xiāng)似(sì),應包(bāo)括(kuò)建築表(biǎo)麵的主要建築部(bù)件和裝(zhuāng)飾(shì)物(wù),還(huán)應模擬周(zhōu)邊(biān)的(dí)環境(jìng),包括建築(zhù)物(wù),構(gòu)築物(wù),顯(xiǎn)著(zhù)突(tū)出(chū)的(dí)地形(xíng)等。並對模型的(dí)阻塞比,與(yǔ)風洞壁(bì)的距(jù)離(lí)做了明(míng)確(què)規定(dìng)。
CFD數值(zhí)模(mó)擬(nǐ):對風環(huán)境(jìng)風場模(mó)擬與舒(shū)適度評估(gū),風(fēng)致介質輸運,風(fēng)致積雪(xuě)漂移(yí)等(děng)特(tè)殊風(fēng)工程問(wèn)題,也可采用CFD數值(zhí)模擬的方法(fǎ)。標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)附(fù)錄(lù)A規定了(liǎo)數值模(mó)擬方(fāng)法的(dí)基本(běn)要求。
風洞設備與(yǔ)標(biāo)模(mó)測試
風(fēng)洞:用(yòng)於建(jiàn)築工(gōng)程試驗的(dí)風洞設(shè)備,投(tóu)入使用(yòng)前(qián)應通過(guò)風(fēng)洞(dòng)的驗(yàn)收和流場校測(cè)。驗收(shōu)時(shí),應(yīng)對設備(bèi)項參(cān)數(shù),流(liú)場(cháng)性能,運行狀態等(děng)做出結(jié)論,並(bìng)形(xíng)成驗收(shōu)意見;流場校(xiào)測要(yào)對氣(qì)流(liú)穩(wěn)定(dìng)性,背景湍流度(dù),軸(zhóu)向(xiàng)靜壓梯度(dù),流(liú)場(cháng)不(bù)均匀度等(děng)指標(biāo)進行測量。
測試設備:商(shāng)業產(chǎn)品化的風(fēng)洞試驗設備(bèi)應(yīng)具有合(hé)格證書(shū)和檢(jiǎn)驗(yàn)證書(shū),自主研發的(dí)風(fēng)洞試驗(yàn)設備(bèi)應滿足(zú)測(cè)試精(jīng)度(dù)的(dí)要求,並規定(dìng)了(liǎo)定期(qī)校準,日(rì)常(cháng)維(wéi)護(hù),量程(chéng)和精度(dù)等(děng)對試(shì)驗測(cè)試儀器的各(gè)項(xiàng)具體(tǐ)要求(qiú)。
標(biāo)模(mó)測試:標準按低矮(ǎi)建(jiàn)築和高層(céng)建築(zhù)分別(bié)給(gěi)出了(liǎo)兩類典型建(jiàn)築的(dí)標準模型和(hé)標準測(cè)試方法,用於(yú)檢驗風洞試驗係(xì)統的(dí)可靠(kào)性。標(biāo)準(zhǔn)中收集整(zhěng)理了以往(wǎng)國內(nèi)*先進風洞(dòng)的(dí)試驗結果和(hé)現場(cháng)實(shí)測結果(guǒ),通過(guò)數據比較可以判斷風洞(dòng)試(shì)驗結(jié)果(guǒ)的合(hé)理性。
風荷載(zǎi)試(shì)驗
風荷載試(shì)驗(yàn)主(zhǔ)要包括(kuò)測(cè)壓試驗,測(cè)力試驗(yàn)和氣動彈性模型試驗。根據三種不(bù)同類型(xíng)試驗(yàn)的(dí)特點,標準分別(bié)對各類試驗(yàn)的適用範(fàn)圍(wéi),試(shì)驗模(mó)型,試驗(yàn)方法(fǎ)和成果(guǒ)應(yīng)用(yòng)做(zuò)出規定。
測壓(yā)試驗:測壓試(shì)驗(yàn)的(dí)目的是得(dé)到(dào)建(jiàn)築表(biǎo)麵平(píng)均(jūn)壓力和脈(mài)動壓力的分布,據此也可(kě)結(jié)合動力(lì)學分析方法進行風振(zhèn)計(jì)算,進(jìn)一(yī)步(bù)獲得建築(zhù)結(jié)構的(dí)位(wèi)移(yí),加速度(dù)等風(fēng)致響應(yīng),為建築(zhù)主(zhǔ)體結(jié)構和圍(wéi)護結構設計提供風(fēng)荷(hé)載(zǎi)依(yī)據(jù)。
測(cè)力試驗:直接測(cè)量(liáng)模型在風(fēng)荷載作用下(xià)的(dí)彎矩(jǔ),扭矩,剪力等(děng)整(zhěng)體受力以(yǐ)及(jí)動態(tài)響應(yīng)。測量(liáng)結果(guǒ)可(kě)用於估算基本(běn)振型接(jiē)近(jìn)直綫的工(gōng)程(chéng)結構(gòu)的風致響應。
氣動彈(dàn)性(xìng)模(mó)型(xíng)試(shì)驗(yàn):氣彈(dàn)試驗(yàn)是為了(liǎo)可準確(què)評估(gū)氣動(dòng)彈(dàn)性(xìng)力(lì)而進行的,主要針(zhēn)對那(nà)些剛度和阻(zǔ)尼(ní)均較(jiào)小(xiǎo),風致振動幅度(dù)較大,風(fēng)和結(jié)構(gòu)的耦合(hé)作(zuò)用(yòng)對(duì)結構響應(yīng)的影響(xiǎng)不可忽略(lüè)的建(jiàn)築(zhù),如(rú)超高(gāo)層(céng)建築(zhù),高(gāo)聳(sǒng)結(jié)構,柔(róu)性(xìng)屋蓋(gài),索(suǒ)膜(mó)結構等。
zui小風荷載限值:依據風洞(dòng)試(shì)驗報(bào)告提(tí)供(gōng)的風(fēng)荷載(zǎi),考(kǎo)慮風向(xiàng)的(dí)風速(sù)折(zhē)減係(xì)數(shù)不應小於0.85,主結構風(fēng)荷(hé)載不(bù)應(yīng)低(dī)於按(àn)現行(háng)荷載規範計(jì)算(suàn)值的(dí)70%,圍(wéi)護(hù)結構(gòu)風荷載不(bù)應低於按現行荷載(zǎi)規範計算(suàn)值的80%。
風(fēng)環境(jìng)試驗
試驗目標:新(xīn)建的(dí)建(jiàn)築(zhù)物(wù)密集的大型商業或住(zhù)宅區域,風(fēng)環(huán)境(jìng)可能對(duì)建築品(pǐn)質有較大影響,在研(yán)究建(jiàn)築方(fāng)案時宜通(tōng)過(guò)風環境試(shì)驗判斷(duàn)方案的(dí)合(hé)理性(xìng),並對建(jiàn)築布局(jú)進行調整(zhěng)優化;建在現有城(chéng)區(qū)的(dí)規模較(jiào)大(dà)的(dí)新建工程(chéng),應(yīng)通(tōng)過風環(huán)境試驗(yàn)評估其對既有區域的風(fēng)環境造成的(dí)不(bù)利影響(xiǎng);對(duì)那些(xiē)風環境(jìng)要(yào)求較高的建(jiàn)築工(gōng)程,如綠(lǜ)色建築,應(yīng)評價和優化其(qí)周邊(biān)風環(huán)境的(dí)舒(shū)適度。
風環境評估:本標(biāo)準(zhǔn)在規定風(fēng)環境評估(gū)準(zhǔn)則(zé)時,參(cān)考(kǎo)了國內外(wài)的(dí)大量研究(jiū)成(chéng)果(guǒ),並(bìng)考(kǎo)慮(lǜ)到國內(nèi)氣象(xiàng)資料相(xiāng)對(duì)並(bìng)不完備(bèi)的(dí)現實情(qíng)況(kuàng),給出(chū)了兩(liǎng)種(zhǒng)不同的評(píng)估(gū)方法(fǎ)。在(zài)能夠(gòu)獲(huò)得氣象資料時(shí),可(kě)根據(jù)日(rì)zui大(dà)風速記(jì)錄或(huò)者逐時(shí)風速(sù)記(jì)錄計算不(bù)同(tóng)風(fēng)速的發生(shēng)頻率(shuài),參(cān)考Davenport的舒適度分級指標對風環境(jìng)進(jìn)行分(fēn)類。而當缺乏(fá)氣象資(zī)料(liào)時(shí),則可(kě)采(cǎi)用平(píng)均風速(sù)比(bǐ)對風環境舒適度作出定性評價(jià),在所(suǒ)有(yǒu)風向(xiàng)下(xià)的平均風速(sù)比均(jūn)不宜小於0.1,主(zhǔ)導(dǎo)風向下的(dí)平均風(fēng)速(sù)比(bǐ)不宜大於1.2。
結論(lùn)
研究編製(zhì)建築工程(chéng)風洞試(shì)驗標準,對保證風洞試驗質(zhì)量,提(tí)高(gāo)試驗可靠性(xìng)十(shí)分必要。風(fēng)洞(dòng)試驗經(jīng)過數十年的(dí)發(fā)展已日趨成熟(shú),其(qí)理論體係和工(gōng)程應用(yòng)時的(dí)分(fēn)析框架已(yǐ)基本(běn)成型,標(biāo)準編(biān)製時機已(yǐ)經(jīng)成(chéng)熟(shú)。但風洞(dòng)試驗(yàn)中(zhōng)仍(réng)然存在一些難點問題,在現(xiàn)有(yǒu)技(jì)術條(tiáo)件(jiàn)下(xià)尚無法(fǎ)完*,現(xiàn)有標準充(chōng)分考(kǎo)慮(lǜ)了(liǎo)具體規定(dìng)的可(kě)行性(xìng)和可操作(zuò)性(xìng),並(bìng)將(jiāng)在(zài)實(shí)施中總(zǒng)結經驗,不斷(duàn)*。

