土木工程|炮楼对建筑屋顶单坡架空光伏屋面风荷载的影响研究

导读：

在汉斯出版社《土木工程》期刊上，有文章通过刚性模型测压试验，系统分析了不同位置下炮楼对对建筑屋顶架空光伏屋面平均风压和极值风压的影响。

作者信息：

陈文刚, 李永贵*, 胡亚军, 谈 伶, 李驰宇：湖南科技大学土木工程学院，湖南 湘潭；湖南科技大学结构抗风与振动控制湖南省重点实验室，湖南 湘潭

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试验概况

模型测点及风向角布置如图1(a)所示，模型面板立面图见图1(b)。

本实验在湖南科技大学直流吸入式大气边界层风洞中进行。图4(a)给出了理论和试验的平均风速和湍流强度剖面，图4(b)给出了参考高度(H = 0.345 m)的顺风向脉动功率谱，与Karman谱吻合较好。

平均风压系数

为了更好分析炮楼位置对架空光伏屋面平均风压的影响，考虑模型等因素，选取长边中心线为对象，考虑0˚、180˚、225˚、270˚、315˚典型风向角下平均风压系数深入分析。其中x为距光伏屋面短边边缘的距离，D为光伏屋面长边尺寸。

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极值风压系数

图10为不同炮楼位置下架空光伏屋面所受最大负风压系数随风向变化的变化趋势。

屋面某区的极值风压系数是指全风向下该分区测点极值风压系数面积加权平均值的最大值，考虑全风向的极值风压系数规范取值见表1。

结论

1) 炮楼对架空光伏屋面上表面影响较小，而对光伏屋面下表面平均风压系数影响较为显著，炮楼位置的变化均能增大平均风吸力。处于屋面低檐下的炮楼对架空光伏屋面平均风压影响较大。

2) 炮楼位置的变化对架空光伏屋面的极值风压影响较大，特别是，位于光伏屋面高檐中部处的炮楼。依据《屋盖结构风荷载标准》分区，总体上可以确保光伏屋面的抗风安全。

对于分析炮楼对光伏屋面中心线等风压变化不够全面，应将进一步分区分析风荷载作为未来研究方向。

基金项目：​

国家自然科学基金(52578581)

原文链接：

https://doi.org/10.12677/hjce.2026.153067