树木对低矮房屋风荷载的遮挡作用

摘要：

采用CFD数值模拟方法研究了树木对低矮房屋风荷载的遮挡作用.首先,将树冠等效为多孔介质,并通过附加源项分别修正动量方程、湍动能方程和耗散率方程,用以模拟树木的挡风性能.通过与实测结果对比,验证了该方法的有效性.分析了树冠疏透率、形状对树木下游风速剖面的影响.结果表明:在距树木2H范围内(H为树木高度),树木的遮挡效应显著,但受窄道效应影响,在树木下游遮挡区底部树干高度处存在风速反而增大的反流区,该区域疏透率越小,风速反而越大;树木下游2H范围外,反流消失,疏透率越大,风速越大.在此基础上,以典型双坡低矮房屋为例,分析了树冠疏透率、树木高度、树木距房屋距离对树木遮挡下低矮房屋风压分布的影响.结果表明,低矮房屋风致灾害最为严重的屋盖,树冠疏透率为40％时,屋盖整体风压系数最小;树冠疏透率为30％时,屋盖风压系数最值达到最小.当树木高度大于房屋高度时,树木对低矮房屋的遮挡作用随其高度的增加而减小.在树木下游2H范围内,除迎风墙面,距离对风压的影响较小.

关键词：树木、低矮房屋、数值模拟、多孔介质、附加源项、风压分布

所属期刊栏目：37

分类号：TU312.1(建筑结构)

资助基金：中央高校基本科研业务费资助2014JBM088,国家自然科学基金项目51378060.

在线出版日期：2016-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：33-38