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摘要
为了探究龙卷风作用下四坡屋面风压分布规律，本文基于Ward型龙卷风发生装置，运用Realizable k-ε湍流模型对龙卷风作用下的四坡屋面风荷载特性进行探究。针对不同涡流比和风场不同位置，分析四坡屋面风压系数、周围迹线和涡量发展情况。研究结果表明：1)在四坡屋面背风面的屋脊处出现流动分离，形成逆压梯度；2)随着涡流比增大，龙卷风风场涡核半径增大，四坡屋面最大风压系数先增大后减小；3)在核心半径处的四坡屋面受到的风压最大，最容易受到破坏；4)由于迎风面对风荷载的阻挡，气流出现流动分离，在四坡屋面的侧面和背风面形成大量漩涡；5)当屋面位于两倍核心半径位置时，四坡屋面背后生成支涡与主涡相连，盘旋向上延伸，在屋面和背立面产生大量的涡量，随着屋面远离风场核心，在屋面背风面形成的支涡延伸得越长。本文研究成果可为四坡屋面结构抗风研究提供借鉴。
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单位黑龙江大学; 建筑工程学院
