高层建筑风环境与风噪声研究

PowerPoint高层建筑风环境与风噪声研究专业班级：应物1101学生姓名：赵璇指导老师：朱艳英选题背景目录1研究目的2实验原理3研究方法4研究内容5研究结论6选题背景随着社会、经济的高速发展，城市的规模日益扩大，城市中高大建筑的数量和高度也与日俱增。高大建筑周围会产生局地强风，对建筑物本身和住户都会有很大的影响。因此，对于高层建筑风环境与风噪声的研究已经刻不容缓。图1香港维多利亚港如图所示，在香港维多利亚港的岸边许多高大的建筑物犹如屏风一样，将由海面上吹来的风阻挡在区域之外，海风造成了楼房的振动以及住户的不适。研究目的随着我国城市化进程的迅猛发展，“城市名片”等相关概念的提出，以及新型建筑材料的出现，使得我国的高层建筑如雨后春笋般涌现。为了解决由于建筑物高度的增加，风载荷带来的楼房振动问题和居住的舒适度的问题，我们开展了研究。实验原理图2风压的成因当空气中存在压力差时，由于空气从气压大的地方流向气压小的地方而形成风。当风吹过结构物的时候，由于结构物的阻挡，在结构物的迎风面形成风压。实验原理图3高楼风特点风吹过建筑物时在建筑物的迎风面形成正压区，在背风面形成负压区，造成建筑物前后的振动。左右两侧由于粘滞特性的原因形成涡旋，由于涡旋脱落的不一致性，造成建筑物左右的振动。Logo研究方法目前国际上关于风效应的研究主要有三种方法：数值模拟、风洞实验和现场实测。本文采用的实验方法就是现场实测。现场实测是通过风速仪、风压传感器、加速度计等仪器对实际风环境、风荷载和结构响应进行测量，从而获得风特性和结构响应的第一手资料。这种方法的优点在于能够直接反应结构在风荷载作用下的真实反应。实验仪器图5B&K4193型1/2’麦克风图4MEAS4002A型加速传感器（a）（b）Logo研究内容本文采用现场实测的方法，对高层建筑风环境与风噪声进行了初步研究。实地测量了学校附近小区某高层住宅楼迎风面的风压和加速度，将测量结果用MATLAB软件进行处理，获得了迎风面风压和加速度功率谱。研究结论图6实验处理结果研究结论图7实验处理结果（续）研究结论图8实验处理结果（续）研究结论（1）对风压脉动功率谱，迎风面的风能集中在低频区域，这与以往的资料及脉动风压理论是一致的。（2）加速度功率谱图中，绿线代表无风天气，楼房测量处的振动情况。这类振动来源广泛，可能振源包括楼房内风机等，以及附近道路上来往车辆等。研究结论红线则代表了有风天楼房测量处的振动情况。在低频处（风压能量集中处）顺风向及横风向都有一个尖峰出现，位于0.42Hz处，这对应于楼房基本振型，代表了楼房的平动。对于一般建筑，顺风向和横风向由于楼房刚度不同，这两个频率一般也是不相同的。而在我们的实验中恰巧相等。研究结论同时顺风向的加速度功率谱图在略高一些的频率处，还有两个小尖峰，正应该对应于楼房其他低阶振型。图9楼房振型研究结论（3）顺风向和横风向加速度功率谱图形状不同，而横风向的能量甚至大于顺风向。文献中风洞试验也发现，对于矩形截面超高层建筑，横风向响应往往大于顺风向。这是因为顺风向脉动风荷载由大气湍流产生，横风向脉动风荷载由漩涡脱落产生，漩涡单一，能激起很强的涡激共振。Logo致谢首先我要感谢我的论文指导老师——朱艳英老师，在完成本论文的整个过程中，朱老师给予了我很多的指导与帮助。其次我要感谢各位前来听取我答辩的学院领导和各位老师，希望各位对我多提宝贵意见！最后感谢辽宁石油化工大学对我的培养。PowerPoint敬请各位老师批评指正！