[發(fā)明專利]一種單墻開洞建筑的內(nèi)壓估算簡化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910752747.5
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110489854B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣瓅;吳宏;瞿革;李慶武;胡丹;肖炳輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中船第九設(shè)計(jì)研究院工程有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F111/10
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31288
• 代理人: 鄒蕾

1.一種單墻開洞建筑的內(nèi)壓估算簡化方法，其特征在于：包括如下步驟，

S1：進(jìn)行洞口封閉建筑的三維數(shù)值風(fēng)場模擬；

S2：估算建筑內(nèi)部風(fēng)壓系數(shù)；

S3：對結(jié)構(gòu)計(jì)算模型施加內(nèi)、外部風(fēng)荷載進(jìn)行計(jì)算；

所述步驟S2中，設(shè)定參考點(diǎn)P，P為檐口高度自然流動(dòng)處的點(diǎn)，則建筑表面某測點(diǎn)i的風(fēng)壓系數(shù)為：

其中，C_p，i是建筑表面某測點(diǎn)i的風(fēng)壓系數(shù)，P_i是測點(diǎn)i的風(fēng)壓值，P_∞是參考點(diǎn)P處的靜壓力值，V_∞是參考點(diǎn)P處的風(fēng)速；

所述步驟S3中，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析時(shí)，外部風(fēng)荷載根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范或洞口封閉建筑(2)的三維數(shù)值風(fēng)場模擬結(jié)果施加，內(nèi)部風(fēng)荷載可以通過施加內(nèi)部風(fēng)壓的方式進(jìn)行加載，也可轉(zhuǎn)化為風(fēng)荷載體型系數(shù)進(jìn)行設(shè)定；

內(nèi)部風(fēng)壓的方式進(jìn)行加載的方式為，參考點(diǎn)P處的風(fēng)壓平均值計(jì)算公式為：

其中，ρ為空氣密度；U_P為P點(diǎn)高度處風(fēng)速；μ_z，P為P點(diǎn)處風(fēng)壓高度變化系數(shù)，w₀為基本風(fēng)壓；

則建筑內(nèi)壓平均值w_in計(jì)算公式為：

其中，β_z為風(fēng)振系數(shù)，得到的建筑內(nèi)部風(fēng)壓w_in加載至結(jié)構(gòu)模型，同時(shí)在外墻風(fēng)荷載作用下，進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)；

設(shè)定單墻開洞建筑(1)長度為L、高度為H、寬度為B，開洞墻體(3)高度、寬度與單墻開洞建筑(1)相同，分別為H、B，開洞墻體(3)設(shè)置有洞口(4)，洞口(4)寬度為b、高度為h，洞口中心(5)距墻體水平中心線(6)的水平距離為a；則單墻開洞建筑(1)相對參考點(diǎn)P的內(nèi)部風(fēng)壓系數(shù)C_P，in的計(jì)算公式為：

其中，δ為開洞率：δ＝hb/(HB)；

q為洞口(4)高寬比：q＝h/b；

m為單墻開洞建筑(1)的長寬比：m＝L/B；

n為單墻開洞建筑(1)的高寬比，n＝H/B；

C_p，u、C_{p，u’}分別為洞口封閉建筑(2)在相同工況下洞口封閉墻體(7)上u點(diǎn)、u’點(diǎn)處的外墻風(fēng)壓系數(shù)；α₁、α₂、α₃、α₄、α₅、α₆為系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單墻開洞建筑的內(nèi)壓估算簡化方法，其特征在于：所述步驟S1中，建立單墻開洞建筑(1)相應(yīng)的洞口封閉建筑(2)模型，分別進(jìn)行洞口封閉建筑(2)在0°、45°、75°、90°風(fēng)向角下的三維數(shù)值風(fēng)場模擬；其中，設(shè)定開洞墻體(3)正面垂直受風(fēng)時(shí)的風(fēng)向角為0°，風(fēng)向角按逆時(shí)針方向增加。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單墻開洞建筑的內(nèi)壓估算簡化方法，其特征在于：轉(zhuǎn)化為風(fēng)荷載體型系數(shù)進(jìn)行設(shè)定的方式為，主要受力結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)的外部風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：w_k＝β_zμ_sμ_zw₀；

其中，β_z為工程所取風(fēng)振系數(shù)，μ_s為外墻體型系數(shù)，μ_z為工程所取風(fēng)壓高度變化系數(shù)；

考慮墻面內(nèi)外風(fēng)壓的同時(shí)作用有：

其中，w_in、w_out為單墻開洞建筑(1)的內(nèi)、外風(fēng)壓，μ_z，p為參考點(diǎn)P高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)，則為由建筑內(nèi)部風(fēng)壓引起的風(fēng)荷載體型系數(shù)。