一种建筑物外表面风压测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测量技术，特别是涉及一种建筑物外表面风压测量方法。
【背景技术】
[0002] 在实际生产、生活中，各类建筑物的安全性能关系着人们的生命财产安全，因此建 筑物的安全性能一直是人们关心的焦点问题。作为影响建筑物安全性能之一的风压是建筑 物围护结构及其连接件的主要载荷，这里，建筑物围护结构包括门窗、建筑幕墙、屋面板、墙 面板、檩条、墙梁等。目前，确定建筑物围护结构外表面风压最有效的途径是风洞模型试验， 其根据相似性原理，在边界层风洞内对建筑结构进行刚性模型测压试验，根据模型外表面 测点的风压系数时程获取建筑物围护结构极值风压系数最不利值，进而得到最不利极值风 压作为建筑物围护结构外表面的设计风压。上述方法的关键在于获取建筑物围护结构外表 面极值风压系数，其获取方法通常有基于多段风压系数时程的方法与基于单段风压系数时 程的方法。基于多段风压系数时程的方法在实施过程中，需要对建筑模型在每个测试风向 角下进行重复多轮测试，通常不少于10?16轮次，存在数据存储量较大、处理时间较长、资 源消耗较大等问题；基于单段风压系数时程的方法在实施过程中，对建筑物模型在每个测 试风向角下只进行一轮测试，降低了时间与存储耗费，但无法考虑极值风压系数的不确定 性，可能给出偏低的风压设计值，从而危及建筑物的安全。
[0003] 由此可见，在现有技术中，尚没有一种成本低且安全性高的建筑物外表面风压测 量方法。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种成本低且安全性高的建筑物外表面风 压测量方法。
[0005] 为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：
[0006] 一种建筑物外表面风压测量方法，包括如下步骤：
[0007] 步骤1、根据建筑物刚性模型风洞测压原则，确定试验的几何缩尺比、试验参考点、 试验风速、试验风向角、采样时间，制作待测建筑物及其周边结构的刚性模型，在待测建筑 物刚性模型上布置测压点。
[0008] 步骤2、在各个风向角下，对刚性模型进行单轮次风洞测压试验，获取点风压系数 时程与面平均风压系数时程；由点截断长度获取点风压系数独立峰值保留序列，由面截断 长度获取面平均风压系数独立峰值保留序列。
[0009] 步骤3、对点风压系数独立峰值保留序列所服从极值分布的点尺度参数与点位置 参数、面平均风压系数独立峰值保留序列所服从极值分布的面尺度参数与面位置参数进行 极大似然估计，以确定各个风向角下点风压系数的最大设计值与最小设计值、面平均风压 系数的最大设计值与最小设计值。
[0010] 步骤4、确定点风压系数在所有风向角下的最不利最大设计值与最不利最小设计 值、面平均风压系数在所有风向角下的最不利最大设计值与最不利最小设计值。
[0011] 步骤5、确定建筑物外表面的点最大风压与点最小风压、面平均最大风压与面平均 最小风压。
[0012] 综上所述，本发明所述建筑物外表面风压测量方法在每个测试风向角下只进行一 轮测试，降低了时间与存储耗费；同时，本发明方法中每个测试风向角下设置有若干单侧测 点或若干双侧测点，这样，本发明方法可以获取单侧点与双侧点的风压系数时程以及由单 侧点或双侧点构成的面平均风压系数时程；根据获取的点风压系数独立峰值保留序列中的 点尺度参数与点位置参数的极大似然估计、面平均风压系数独立峰值保留序列中的面尺度 参数与面位置参数的极大似然估计，获取各风向角下的点风压系数最大设计值、最小设计 值与各风向角下的面平均风压系数最大设计值、最小设计值；进一步地，确定点风压系数的 最不利最大设计值与最不利最小设计值以及面平均风压系数的最不利最大设计值与最不 利最小设计值；从而，确定建筑物外表面的风压；故本发明方法充分考虑了极值风压系数 的不确定性，测量所得的建筑物外表面风压的安全余度较高。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明所述建筑物外表面风压测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对 本发明作进一步的详细描述。
[0015] 图1是本发明所述建筑物外表面风压测量方法的流程图。如图1所示，本发明所 述建筑物外表面风压测量方法，包括如下步骤：
[0016] 步骤1、根据建筑物刚性模型风洞测压原则，确定试验的几何缩尺比、试验参考点、 试验风速、试验风向角、采样时间，制作待测建筑物原型及其周边结构的刚性模型，在待测 建筑物刚性模型上布置测压点。
[0017] 这里，刚性模型与建筑物原型外形相似；几何缩尺比L^/Lp;其中，h表 示刚性模型特征尺寸，L p表示建筑原型特征尺寸。风洞测压试验的参考点距离风洞地 板的高度为H"，且处的平均试验风速为;建筑物原型中与试验参考点对应的 距地高度为&，氏 p处的设计风速为且&= H" Ay刚性模型与建筑物原型的风 速缩尺tt
【主权项】
1. 一种建筑物外表面风压测量方法，其特征在于，所述测量方法包括步骤： 步骤1、根据建筑物刚性模型风洞测压原则，确定试验的几何缩尺比、试验参考点、试验 风速、试验风向角、采样时间，制作待测建筑物及其周边结构的刚性模型，在待测建筑物刚 性模型上布置测压点； 步骤2、在各个风向角下，对刚性模型进行单轮次风洞测压试验，获取点风压系数时程 与面平均风压系数时程；由点截断长度获取点风压系数独立峰值保留序列，由面截断长度 获取面平均风压系数独立峰值保留序列； 步骤3、对点风压系数独立峰值保留序列所服从极值分布的点尺度参数与点位置参数、 面平均风压系数独立峰值保留序列所服从极值分布的面尺度参数与面位置参数进行极大 似然估计，以确定各个风向角下点风压系数的最大设计值与最小设计值、面平均风压系数 的最大设计值与最小设计值； 步骤4、确定点风压系数在所有风向角下的最不利最大设计值与最不利最小设计值、面 平均风压系数在所有风向角下的最不利最大设计值与最不利最小设计值； 步骤5、确定建筑物外表面的点最大风压与点最小风压、面平均最大风压与面平均最小 风压。
2. 根据权利要求1所述的建筑物外表面风压测量方法，其特征在于，所述测压点包 括单侧点、双侧点；所述点风压系数时程包括单侧点风压系数正时程C dli (t)、单侧点风压 系数负时程-Cdli (t)、双侧点风压系数正时程Cdu (t)、双侧点风压系数负时程-Cdw (t)，所 述面平均风压系数时程包括单侧面平均风压系数正时程CdiJt)、单侧面平均风压系数负 时程-C dAa(t)、双侧面平均风压系数正时程CdAb(t)、双侧面平均风压系数负时程-Ctwb(t); 所述点截断长度包括单侧点正截断长度、单侧点负截断长度、双侧点正截断长 度fpy、双侧点负截断长度,所述面截断长度包括单侧面正截断长度、单侧面 负截断长度;、双侧面正截断长度、双侧面负截断长度所述点风压系数独立 峰值保留序列包括单侧点风压系数正独立峰值保留序列
单侧点风压系数负独立峰值保留序列
1双侧点风压系数 正独立峰值保留序列._ _
___、双侧点风压系数负独立峰值保留序 列
，所述面平均风压系数独立峰值保留序列包括单侧面平 均风压系数正独立峰值保留序列
单侧面平均风压系数 负独立峰值保留序列
、双侧面平均风压系数正独立峰 值保留序列
、双侧面平均风压系数负独立峰值保留序列
;其中，P表示正，N表示负，d表示风向角序数，i表示单侧 测压点，j表示双侧测压点对，a表示单侧面积区域，b表示双侧面积区域，1表示点风压，A 表示面风压；d、i、j、a、b、
均为自然数。
3. 根据权利要求2所述的建筑物外表面风压测量方法，其特征在于，步骤2中，所述获 取点风压系数时程包括：获取单侧点风压系数正时程Cdli (t)、获取双侧点风压系数正时程 Cdlj⑴，分别如下： 获取刚性模型外表面第d个风向角第i个单侧测压点的单侧点风压系数正时程
;其中，t表示时刻，pdi (t)表示刚性模型外表面第d个风向角第i个单侧 测压点测得的风压时程，