复杂结构塔形建筑物体型系数与恢复力矩的实验测定.pdfVIP

翌±旦宝璺壁塑垦三矍芏查垒堡垒塞塞 复杂结构塔形建筑物体型系数和恢复力矩的实验测定 上官云信肖舂生解亚军郗忠祥 西北工业大学翼型研究中心，陕西西安710072 摘要 奉文给出了某复杂结构木塔在西北工业大学翼型研究中心NF．3风洞进行体型系数和顿复力 矩测定实验的基本情况。根据实验实践，我们认为，对于复杂结构建筑物习：仅要进行风柚载测定． 也要进行整体力的测定，这两种平段可以互相印证和朴充．各为昕用，从而减小实验丁作量。 术塔实验的结果表叫，其体型系数数据具有明显对称性的特点，体型系数曲：一I．07～O9994之闻， 而总体特性是与体型系数的结果寿日一致．在实验的范围内，雷诺数影响很小．这与其杖伯结构特n 有关。 关键涮：NF．3风洞术塔风荷载风洞实验橱f力体型系数 ～、引言 我国占代劳动人民以其聪明才智为后人留下了数不清的宝贵文物．结构复杂的山西府县术 塔就被称为华北四宝之～。它始建丁辽清宁2年(公元1056年)距今已有近千年历史了。该 木塔结构独特，外形分成六檐五层，加上内部的四个暗层实为九层。其层层叠架、雕栏画栋、 格牖玲珑、E檐深逮、拱昂刚劲、橼飞齿列，真是巧夺天工．宏伟中透着俊秀，庄重里更显挺 拔，是中国建筑文化之瑰宝．世界建筑的奇迹。因年代久远，又几经战火，塔体己受到损J卅、， 又加上木质年久朽腐．对塔的安全已构成严重威胁。为了宏扬中国传统建筑文化。国家已制定 了周密的修复计划。根锯计划，太原理工大学提出在NF．3风洞进行l：100术塔模J“风桶宴验， 以确定该复加结构术塔的体型系数平¨总体倾复力矩特性，为小塔修复平¨保护提供有关的厩始数 据。 实验条件及实验方法的确定 为了进行该木塔的风洞实验，必须确定合理的实验条件和实验方法，只有止确模拟．采 用合理的实验方法，才能得出提供使_目；f的实验结果。 根据GBj9．87规范的规定．各地基本风压值w0由下式给出 wo=曙，1600 (2．1) 式中‰一七^，／州2。对应于木塔所在地：‰=O．45七Ⅳ／埘2，按式(2．1)可计算出应模拟的 风速为： K=抓i面 (2．2) 由式(2．2)算出K=26．8聊／J 13l —————————————————苎土旦全垦鬯堂坐塑里墅!i途堡鎏塞塞 因该木塔l：loo模型为一参观模型，虽经加固，也难以承受过大风荷载，因此把 矿2 13·4册／J作为基本实验状态a对于一些典型状态，也进行％=26．8卅，s实验，而暂不做 短时最大风速状态。实验未模拟大气边界层，而以平行流进行实验。 由于术塔为轴向对称的正八角形，故只在I—V五个面的11个测量层上布置了测压点(共 220个)。为了取得整体阻力和阻力引起的倾覆力矩，同时利用轩式六分量天平测量该力和力矩。 为了了解木塔外形上的流动状态，用传统的丝线法进行了实验，作为分析流动和结果相关 三、实验设备简介 3．1风洞 奉期实验是在NF-3低速风洞的三元实验段进行的，该段为切角矩形截面．宽3．5m、高 2．5Ⅲ、长12m，实验模型置于风洞三元段的9米处。该风洞动力1120枷，二元段风速 lO～90脚／s可调，紊流度0．08％。 32实验模刑 实验模型为1：100的木塔模型，木质结构。 总体尺寸：底层正八边形对边距为：O．36米 塔高(不包括塔尖)为：0．5155米 模型上测压点布置见图1，只在I～V面．而每个面的第1、4、5层_手|I 1、2、5、6檐上布 置；9|{；压点，每面有44个点，共220点。 然后按布点图在模刑相应部位表面法线方向钻庐1．2m州}L，用外径庐1．2，内释毋O．8的紫 铜管设置测乐孔，集束由模型下端引出洞外．再用内径毋1．O的塑料管连接到采集装置上盘。 3．3实验天平