基于实测的风场特性研究是结构抗风中的基础性工作之一。脉动风速谱作为风场特性的主要参数之一,描述了风的能量在频率上的分布情况。Van der Hoven最先测得的包括宏观气象尺度峰值和微观气象尺度峰值的风速谱在风工程领域具有奠基性贡献。由于早期采集设备精确性不高、计算分析水平不足,以及近年来城市化进程加快,城市地貌下全频率范围的风速谱有待进一步考查。该文采用2013年北京气象塔47 m、80 m和140 m高度处超声风速仪测得的风速数据,计算分析了反映宏观和微观气象尺度变化的全频率风速谱,并和Van der Hoven风速谱以及其他学者的实测谱进行了对比。结果表明:反映宏观气象尺度变化的低频风速谱除了在周期约为4天处存在峰值外,在周期约为1天(24小时)处的峰值非常明显,而在12小时周期处的峰值相对微弱;与宏观气象尺度峰值相比,高频微观气象尺度峰值较为微弱,且随高度增加,宏观气象尺度峰值逐渐增加,而微观气象尺度峰值相差不多。考虑到结构抗风设计时关注的是强风条件下的高频段风速谱,该文挑选平均风速大于8 m/s的风速样本,对其微观气象尺度风速谱进行了讨论,并和经典风速谱进行了对比,发现不同高度处的实测高频风速谱曲线相互吻合,且实测谱与Kaimal谱接近。
中空玻璃幕墙合理设计的一个关键环节是合理确定玻璃面板的荷载分配,而现阶段不同国家和地区对于中空玻璃幕墙设计的相关规定有较大差别。为了明确其差异性,对比了中、美和欧现行中空玻璃幕墙设计规范、标准和基于功的互等定理的理论研究在荷载分配机理、适用范围的异同,并以某工程实例的三玻两腔幕墙为例,对荷载分配结果进行对比和参数化分析。研究结果表明:EN 16612-2019是目前考虑影响荷载分配因素最为全面的标准;JGJ 255—2012与《Code of practice for structure use of glass》考虑了放大系数使分配结果偏保守;在初始空腔体积V=0.021 m3的中空玻璃幕墙中,考虑气体压缩性影响的玻璃分配的荷载比例较具有更大初始空腔体积的中空玻璃幕墙提高10%以上;两空腔气温为70℃的极端环境下,空腔气温变化引起的外侧外片玻璃的温度荷载为-0.3 kPa,远小于玻璃分配的风荷载±1.76 kPa。此外,基于现有规范、标准的适用范围,对完善中空幕墙设计需进一步考虑的问题提出了建议,包括考虑不同玻璃的几何外形及外荷载类型等。
