老挝国家体育公园主体育场风洞试验值与规范风荷体形系数的对比运用

老挝国家体育公园主体育场风洞试验值与规范风荷体形系数的对比运用

江熙田然

江熙田然

云南建工第二建设有限公司

摘要：由于该体育场棚罩外形特殊、结构自重轻，在强风作用下的风荷载分布较为复杂，甚至会控制设计；另一方面，由于该体育场棚罩形状特殊，直接通过规范或借鉴已有资料获得的风荷体形系数和风振系数不能准确反应建筑物的真实情况，而需要通过模型风洞试验，确定棚罩上的风荷载参数，并与规范取值进行对比。

关键词：风动试验；风荷载体形系数

1．前言

老挝国家体育公园是老挝人民民主共和国为迎接2009年25界东南亚运动会而兴建的大型体育设施，能容纳观众2万人，总建筑面积约1.893万m2，位于老挝人民民主共和国首都万象市赛塔尼县。该建筑结构新颖，造型独特（图1），体育场棚罩采用网架结构，罩棚中间高、两边低，高差14米，最高点离地面约30.0米。其中最大悬挑长度约为26.0米，最小悬挑长度约为10.0米。由于该体育场棚罩外形特殊、结构自重轻，在强风作用下的风荷载分布较为复杂，甚至会控制设计；另一方面，由于该体育场棚罩形状特殊，直接通过规范或借鉴已有资料获得的风荷体形系数和风振系数不能准确反应建筑物的真实情况，而需要通过模型风洞试验，确定棚罩上的风荷载参数。

为了保证该结构的抗风安全性、经济性，由西南交通大学风工程试验研究中心对老挝体育场进行了缩尺比为1：200的风洞模型试验研究。

试验的主要目的：是在模拟大气边界层风场及场址地形地物的条件下，测量体育场棚罩表面的平均压力分布，进而得到屋盖结构设计需要的体型系数；

图1老挝国家体育公园主体育场馆

3．测点布置及试验

3.1测点布置

试验的重点是测量体育场棚罩曲面上的风压系数，154个测点布置在模型的屋盖上表面区域（左右各77个测点），154个测点布置在屋盖下表面区域（左右各77个测点），共布置测点308个，为了便于后面计算体型系数，对屋盖上下表面进行了分区，上下表面布点数和分区数相同。分区图如图5和图6。

图2屋盖上表面分区示意图图3屋盖下表面分区示意图

3.2试验风向

图4试验风向示意

3.3．试验结果

风洞试验的体型系数μs1=-0.81~-0.01

3.4规范取值

3.4.1依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）7.3节的规定，本项目屋面坡度小于10度，根据7.3节续表7.3.1中29项单坡及双坡屋盖μs1=-1.3。

4．结论

（1）通过对老挝体育场进行1：200模型的风洞测压试验，取得了16个风向条件下建筑物外表面308个测压点的风压系数，进而得到三种情况下棚罩18个分区的风荷载体型系数，屋盖承受的风压以负压（吸力）为主，仅在个别位置出现较小的正压。

（2）试验结果表明：屋盖在90度、270度风向角下风振响应较大，为最不利风向角；时间时需要注意罩棚跨中迎风边缘受局部极值风荷载作用的影响。

（3）本项目根据风动试验结果对罩棚分块输入风荷载体形系数保证了项目的安全性、经济性。

（4）对于体形复杂和对风敏感度高的建、构筑物条件允许时，应当进行风洞试验。

参考文献：

[1]廖海黎，冷利浩，邓开国重庆市袁家岗体育中心体育场风洞试验研究《四川建筑》2003.8

[2]邵庆良、张英北京理工大学体育文化综合馆风洞试验研究《建筑结构》2007.3