摘要：为了研究结构形式不断创新且造型越来越独特的火车站雨棚的风荷载特性,以一新型弧形上翘式雨棚为研究对象,通过风洞试验和数值模拟两种方式研究了该新型结构的风荷载特性.首先,进行了缩尺比为1∶15的大比例模型风洞试验研究,大比例模型几何尺度大,更精确地模拟细节,试验雷诺数更接近实际结构值.试验分两部分:一部分为雨棚的测压试验,获得了不同风向角下雨棚上下表面的压力分布;另一部分为雨棚三分力测量,获得了雨棚在不同风攻角作用下的整体受力状况.试验表明:此类结构的风荷载分布对风向角较为敏感,90°风向角为最不利风向角.同时,由于该结构为弧形结构,为验证雷诺数效应对该结构的影响,采用数值模拟的方式计算了不同的缩尺比雨棚的三分力系数,并与试验结果进行了对比分析.分析表明,此类结构有一定流线型特性,雷诺数对其有一定的影响,当比例尺小于1∶50以后,三分力系数计算结果与原型有较大的误差;同时,由于上翘的影响,存在明显的流体分离和再附,具有钝体绕流特性,1∶10和1∶15比例尺下的三分力系数与原型相差较小.说明了对于该类结构为充分考虑雷诺数的影响而选择大比例尺模型风洞试验研究的必然性,且计算结果更为精确.
