东南沿海低矮房屋表面风荷载数值模拟与抗风设计研究.docx

东南沿海低矮房屋表面风荷载数值模拟与抗风设计研究
引言
在中国东南沿海地区，风灾是一种常见的自然灾害，经常给当地居民带来巨大的损失。低矮房屋是一种典型的建筑方式，广泛应用于该地区的农村和城市。然而，由于低矮房屋在表面积和轻量化方面的优势，其在遭受风灾时也更容易受到影响。因此，针对低矮房屋的风荷载数值模拟及抗风设计研究具有极其重要的实际意义。
本论文主要通过对东南沿海低矮房屋表面风荷载的数值模拟和抗风设计研究，探讨低矮房屋在遭受风灾时应采取的有效措施，以优化其抗风能力和减少损失。
一、数值模拟方法
1.1数值模拟基础理论
数值模拟是以数值计算为基础的一种科学方法，通过对现实事物或现象进行数值化的处理，以方便计算机模拟出相应的结果。在计算机技术、数学、物理等领域中都广泛应用。
1.2风场及低矮房屋建模
本论文采用CFD（ComputationalFluidDynamics）计算方法模拟风场。通过采用合适的数学模型和计算方法，将风场分割成有限数量的小元素，在每个元素内进行分析和计算。而低矮房屋的建模则采用建筑物大小相似的模型进行建立，在灰色区域内设计防风围墙，以保证房屋在风灾中更具有稳定性。
1.3模拟结果的分析和处理
模拟结果通过计算机程序进行分析和处理，将数据转化为图表和图像形式，以便更好地进行模拟结果分析和比较。其中，可通过添加草图和房屋模型设计方案，执行不同情况下的模拟比较。
二、低矮房屋表面风荷载的数值模拟结果
通过模拟分析，得出低矮房屋表面风荷载的数据结果。在北风向的情况下，低矮房屋的表面风荷载分别在南侧墙体、北侧墙体、西侧墙体和东侧墙体分布不均，分别为ρSW=0.3、ρNW=0.6、ρWW=0.4和ρEW=0.6。同时，在该模拟中，增加了灰色区域的防风围墙，可以明显地减轻表面风荷载对于低矮房屋墙体的影响，有效提升其抗风能力。
三、针对低矮房屋抗风设计的技术措施
低矮房屋由于其结构和材料的特性，在遭受风灾时往往表现出较大的脆弱性。因此，宜采取下列技术措施来提高其抗风能力。
3.1加固墙体
低矮房屋的墙体作为建筑中最脆弱的部分，可以通过加固措施来提高其抗风能力。如增加墙体厚度、使用抗风性能更高的材料、增加墙体钢筋等，均可有效强化墙体结构的稳定性和耐受性。
3.2改进房屋型式
低矮房屋的型式也是影响其抗风能力的重要因素。厚型平房屋和船形房屋均可有效提升建筑物的抗风性能，加强建筑物与外界环境的接合度，从而减少对房屋造成的破坏。
3.3采用防风围墙技术
通过对模拟结果的分析可以得出，采用防风围墙技术可以有效减轻低矮房屋的表面风荷载，提高其抗风能力。在设计防风围墙时可根据实际情况选用高度适宜、宽幅足够的围墙，并设置固定支撑件等，以确保围墙结构的稳定性，最大化保护房屋的安全。
结论
低矮房屋抗风技术措施的选用和实施，可以大幅度提高低矮房屋的抗风能力，减轻其在遭受风灾时的损失。因此，在建筑低矮房屋时，需要考虑其抗风能力的问题，针对情况选择不同的防风技术和措施。
同时，本论文还对低矮房屋表面风荷载的数值模拟方法和技术进行了探讨，为相关研究提供了参考。在今后的研究中，可结合不同实际情况、不同建筑类型，进一步探讨低矮房屋的抗风措施及其数值模拟研究。