高速公路收费站结构抗风设计分析

陈婧

【摘要】我国《建筑结构荷载规范》中并未规定对四面开敞的曲面屋面局部体型系数，本文通过刚性模型测压试验得到的体型系数，对比了平屋、凹屋面、凸屋面高速路收费站结构的的风荷载分布规律，分析了产生这种较大风荷载的原因和流动机理，给出了提高该类结构抗风能力的主因素并提出了两种减小迎风向端部风荷载的气动措施，为高速路收费站结构的气动选型、抗风设计提供了建议。

Abstract：The shape factor on curved roof structure without enclosing wall is not included in the Chinese code Load Code for The Design of Building Structures. The shape factor on the expressway toll station， which are obtained by rigid model pressure test in wind tunnel， are studied， comparing with the wind load distributions on flat roof， concave roof and convex roof， the reason of strong wind load and flow mechanism are showed. The effects of wind resistant capability on the similar structures and aerodynamic measures on decreasing the wind load on windward end are proposed in this paper. The results can provide suggestions on aerodynamic selection and wind resistant design on expressway toll stations.

【關键词】收费站；风荷载；抗风设计；气动措施

keywords：Toll station； Wind load； Wind resistant design； Aerodynamic measure

【中图分类号】：U417.7

引言

收费站是高速公路网络管理的主要节点，目前收费站结构一般采用轻型屋面材料的网架结构，从使用功能上看，其屋盖主要是用于遮阳挡雨。收费站结构的轻型屋面在强风作用下易发生掀翻撕裂等损害，不仅影响结构使用，对周边及行车也存在潜在的安全隐患，因此收费站结构轻型屋面的风荷载一直是该类围护结构设计的主要考虑因素之一。

结构表面的风荷载对结构的外形非常敏感[1， 2]，不同外形的结构风荷载分布规律差别很大，因此对于可能有强风作用的类似结构，选型是进行抗风设计[3]的第一步。同时对于形状无法改变的收费站结构，也可以通过一定的气动措施来减小结构表面的风荷载。

我国《建筑结构荷载规范》[4]中并未规定四面开敞的曲面屋面局部体型系数，本文选取两个典型屋面的刚性模型测压风洞试验结构，通过对比不同类型屋面结构风荷载分布及其作用特点，给出收费站结构风荷载作用的一般规律，为抗风设计提供建议，同时针对不同类型的收费站结构提出抗风的气动措施，为减小结构发生风致损害提供建议。……