·1034· 北京科技大学学报 第33卷 表面大部分还是负压.图中除环形外侧主要正迎风 值随风向角增大而先增大后减小，在70°时最大. 面和环形内侧的小部分迎风面为正压外，大部分都 (2)110°~190°，净压开始出现正压，且随风向 为负压 角增大正压区逐渐扩大，最大正压值增大：190°~ (3)在迎风屋面边缘附近还是存在高负压区： 250°转变过程中，罩棚表面正压区面积开始逐渐减 迎风面附近风压等高线比较密集，其总体的变化规 小，最大正压值减小，在200°时罩棚出现最大正压. 律为迎风面受正压，其大小向四周沿等高线减少，证 (3)由250°向280°转变过程中，净压又开始为 实了气流激烈分离产生负压的原理. 全负压区，负压最大值逐渐增大：风向角由280°向 (4)该建筑由于具有良好的流线型曲面，流动 350°转变过程中，净压依然全为负压区，负压最大值 分离现象较钝体建筑微弱，在迎风面气流受到阻挡 逐渐减小.在280时罩棚出现最大负压. 产生分离，之后在另一端气流开始中心复合到表面， (4)在风向角由0°向350°转变过程中，净压主 负压逐渐减小：这一过程中，除了迎风面处气流分离 要以负压为主，即以升力为主，所以应注意罩棚悬索 比较激烈外，整个屋面基本为比较均匀的负压，因而 与膜的连接部分的设计，其中特别应注意对罩棚表 整体升力也比较大. 而升力最大风向的考虑 对于建筑物外墙面的玻璃幕墙，铝合金板及其 经计算得到各个风向角下罩棚表面所有测点前 他外装饰的设计，负风压是最不利的，应特别注意负 五个正压系数和负压系数的最大值，见表2，可以看 风压较大区域 出最大值出现角度符合上述罩棚表面风压系数的变 表1列出了各个风向角下外围壳体373个测点 化规律.本实验没有考虑竖向风的影响，对于大跨 前五个正压系数和负压系数的最大值 度屋盖结构可考虑采用有关文献6]所介绍的方法 修正 表1外围壳体结构表面前五个风压系数最大值 Table 1 Five maximum values of wind pressure on the surface of the pe- 5结论 ripheral shell 测点编号 风压系数最大值 风向角/() (1)凤凰传媒中心建筑表面为复杂的空间曲面 U130 0.75 50 构成，风场情况复杂，因此不能简单地按照其表面的 U049 0.73 340 曲率变化划分区域，风洞试验的数据准确地反映了 U108 0.72 30 这类非大变形柔性的大跨屋盖结构的风压系数分布 U124 0.71 230 情况，可以为这类复杂的大跨屋盖风压的设计提供 U163 0.70 90 依据. LU063 -1.63 20 (2)结构在各个风向角下的风压分布是随风向 076 -1.50 180 角的改变而改变的，且在各个风向角下总体是以受 U089 -1.50 200 升力为主 U134 -1.35 220 (3)通过对外围壳体表面风压系数等值线图分 U121 -1.30 170 析得到，除环形外侧主要正迎风面和环形内侧的小 部分迎风面为正压外，大部分都为负压，在迎风屋面 4.2中庭悬索膜结构表面风压分布 边缘附近还是存在高负压区；迎风面附近风压等高 图8(a)~(1)选择了0°~350°中体现罩棚结构 线比较密集，其总体的变化规律为迎风面受正压 表面风压变化趋势几个风向角，为考虑罩棚上、下表 其中最大正压出现在50°风向角时，最大值为 面风压的相关性，罩棚上、下表面双面对应布点，分 0.75kNm-2,最大负压为-1.63kN·m2,出现在 别给出了各个风向角下上、下表面平均风压系数和 20°风向角时. 净风压系数的等值线图. (4)通过对罩棚表面风压系数等值线图分析得 分析各个方向角下罩棚表面风压系数等值线 到其表面风压随风向角变化的规律，最大正压出现 图，可以得出各个风向角下风压分布具有如下特征. 在200°风向角下，最大值为0.68kNm-2,负压最大 (1)0°~110°，罩棚净压始终为负压，负压最大 值出现在70°时，为-0.7kNm-2.北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 表面大部分还是负压． 图中除环形外侧主要正迎风 面和环形内侧的小部分迎风面为正压外，大部分都 为负压 . ( 3) 在迎风屋面边缘附近还是存在高负压区; 迎风面附近风压等高线比较密集，其总体的变化规 律为迎风面受正压，其大小向四周沿等高线减少，证 实了气流激烈分离产生负压［11］的原理． ( 4) 该建筑由于具有良好的流线型曲面，流动 分离现象较钝体建筑微弱，在迎风面气流受到阻挡 产生分离，之后在另一端气流开始中心复合到表面， 负压逐渐减小; 这一过程中，除了迎风面处气流分离 比较激烈外，整个屋面基本为比较均匀的负压，因而 整体升力也比较大． 对于建筑物外墙面的玻璃幕墙，铝合金板及其 他外装饰的设计，负风压是最不利的，应特别注意负 风压较大区域． 表 1 列出了各个风向角下外围壳体 373 个测点 前五个正压系数和负压系数的最大值． 表 1 外围壳体结构表面前五个风压系数最大值 Table 1 Five maximum values of wind pressure on the surface of the pe￾ripheral shell 测点编号 风压系数最大值 风向角/( °) U130 0. 75 50 U049 0. 73 340 U108 0. 72 30 U124 0. 71 230 U163 0. 70 90 U063 － 1. 63 20 U076 － 1. 50 180 U089 － 1. 50 200 U134 － 1. 35 220 U121 － 1. 30 170 4. 2 中庭悬索膜结构表面风压分布 图 8( a) ～ ( l) 选择了 0° ～ 350°中体现罩棚结构 表面风压变化趋势几个风向角，为考虑罩棚上、下表 面风压的相关性，罩棚上、下表面双面对应布点，分 别给出了各个风向角下上、下表面平均风压系数和 净风压系数的等值线图． 分析各个方向角下罩棚表面风压系数等值线 图，可以得出各个风向角下风压分布具有如下特征． ( 1) 0° ～ 110°，罩棚净压始终为负压，负压最大 值随风向角增大而先增大后减小，在 70°时最大． ( 2) 110° ～ 190°，净压开始出现正压，且随风向 角增大正压区逐渐扩大，最大正压值增大; 190° ～ 250°转变过程中，罩棚表面正压区面积开始逐渐减 小，最大正压值减小，在 200°时罩棚出现最大正压． ( 3) 由 250°向 280°转变过程中，净压又开始为 全负压区，负压最大值逐渐增大; 风向角由 280°向 350°转变过程中，净压依然全为负压区，负压最大值 逐渐减小． 在 280°时罩棚出现最大负压． ( 4) 在风向角由 0°向 350°转变过程中，净压主 要以负压为主，即以升力为主，所以应注意罩棚悬索 与膜的连接部分的设计，其中特别应注意对罩棚表 面升力最大风向的考虑． 经计算得到各个风向角下罩棚表面所有测点前 五个正压系数和负压系数的最大值，见表 2，可以看 出最大值出现角度符合上述罩棚表面风压系数的变 化规律． 本实验没有考虑竖向风的影响，对于大跨 度屋盖结构可考虑采用有关文献［6］所介绍的方法 修正． 5 结论 ( 1) 凤凰传媒中心建筑表面为复杂的空间曲面 构成，风场情况复杂，因此不能简单地按照其表面的 曲率变化划分区域，风洞试验的数据准确地反映了 这类非大变形柔性的大跨屋盖结构的风压系数分布 情况，可以为这类复杂的大跨屋盖风压的设计提供 依据． ( 2) 结构在各个风向角下的风压分布是随风向 角的改变而改变的，且在各个风向角下总体是以受 升力为主． ( 3) 通过对外围壳体表面风压系数等值线图分 析得到，除环形外侧主要正迎风面和环形内侧的小 部分迎风面为正压外，大部分都为负压，在迎风屋面 边缘附近还是存在高负压区; 迎风面附近风压等高 线比较密集，其总体的变化规律为迎风面受正压． 其中最 大 正 压 出 现 在 50° 风 向 角 时，最 大 值 为 0. 75 kN·m － 2 ，最大负压为 － 1. 63 kN·m － 2 ，出现在 20°风向角时． ( 4) 通过对罩棚表面风压系数等值线图分析得 到其表面风压随风向角变化的规律，最大正压出现 在 200°风向角下，最大值为 0. 68 kN·m － 2 ，负压最大 值出现在 70°时，为 － 0. 7 kN·m － 2 ． ·1034·