北墙不同外倾角对日光温室表面风压与体型系数的影响

为探明日光温室北墙外倾角的改变对其屋面风压系数和风荷载体型系数的影响,该研究基于计算流体力学原理,采用数值模拟方法,考虑北风和西北风2种风向,研究了不同北墙外倾角下日光温室表面风压分布规律,并给出不同北墙外倾角情况下的细化分区风荷载体型系数。结果显示:1)风压分布规律为:北风和西北风时日光温室前屋面和后屋面上半部风压系数为负,屋脊处和东、西边缘风吸力集中;随北墙外倾角减小,前屋面上部和后屋面风压系数绝对值明显减小,前屋面下半部的风压系数有所变化,但无明显规律。2)风荷载体型系数规律:北风时,以北墙外倾角90°(即竖直)为参照,外倾角减至30°可使前屋面上部体型系数的绝对值减小16%~26%,可使前屋面下部体型系数的绝对值增大6%~57%,使后屋面东、西两边缘体型系数绝对值减小62%和66%,使后屋面中段体型系数由负变正;西北风时,前屋面上部和后屋面体型系数绝对值均为西端大、东端小,前屋面下部体型系数绝对值为中间大两端小,以北墙外倾角为90°为参照,α为30°可使后屋面中西段体型系数绝对值减小约30%~38%,北墙外倾角的变化对屋面其他区域风荷载体型系数影响不大。因此,北墙外倾角的变化导致日光温室屋面风荷载分布发生变化较大,对日光温室结构的抗风性能影响较大,建议日光温室屋面风荷载计算应考虑北墙外倾角的影响,抗风设计时可合理选择北墙外倾角以减小屋面风荷载,边榀骨架结构和围护结构的边缘处需加强。