陈 胜,黄 鹏,顾 明
(同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092)
在台风等风灾破坏中,当风致碎片冲击并损坏建筑的围护结构以后,原本处于封闭状态的建筑将会产生开孔,从而导致建筑内部风压突然增大,对开孔建筑的安全性造成巨大的威胁[1-2]。因此,在开孔建筑的抗风设计中,建筑内部风压的取值是保证建筑抗风安全性重要的一部分。开孔建筑的风致内压响应是一个复杂的问题,有很多因素都会导致开孔建筑内压发生变化,例如建筑周边地貌环境、开孔的位置和大小、建筑背景孔隙率和结构的柔度等[3-5]。但是在实际建筑抗风设计中,建筑物的外形、背景孔隙率以及柔度等特性区别较大,很难将所有因素对开孔建筑内压的影响都考虑在内。特别是对于风荷载规范,由于其需要广泛的适用性,故应在对开孔建筑内压系数取值时考虑最主要的影响因素。
目前世界上各个国家的风荷载规范对开孔建筑风致内压取值的规定有较大的不同。日本建筑学会在本国规范[6]中指出,开孔建筑内压的计算必须考虑开孔在墙面上的大小,但其只定义了封闭建筑的内压系数,取值为0或-0.4。我国在《建筑结构荷载规范》[7]中不仅定义了封闭建筑的内压系数,还根据开孔率的大小定义了开孔建筑的内压系数。美国土木工程师协会提出的ASCE7-16规范[8]将建筑分成封闭式和开敞式等不同类型,并根据建筑类型给出了相应的内压系数。澳大利亚/新西兰AS/NZS 1170.2:2011规范[9]对开孔建筑内压系数的定义最为详细,不仅给出了建筑迎风面开孔时的内压系数,还定义了开孔位于侧风面、背风面和屋面时的内压系数。……