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由于雷暴冲击风引起的近地面强风具有极强的破坏性,结构风工程领域较早就开始研究这种极端天气现象。目前,大多学者更关注于雷暴冲击风所引起的近地面强风场特征,而关于山地地区雷暴冲击风作用下高层建筑的风荷载特性的研究比较少见,针对地形参数对建筑风荷载特征的影响规律就更加少见。因此,本文考虑地形影响,以高层建筑为研究对象,基于风洞试验、雷诺平均法(RANS)和大涡模拟方法(LES)研究了平地和坡地地形高层建筑表面风压分布特性以及地形参数对建筑风荷载特性的影响规律。主要研究工作包括:(1)平地与坡地地形下,高层建筑层风荷载规律研究。平地地形建筑层阻力系数沿高度方向各工况变化规律类似:阻力系数最大值位于建筑的中下部约1/4高度处,此范围之上随着高度的增加,层阻力逐渐减小;最大层风荷载出现在1.0~1.25D位置处,而后随着径向距离的增加,各层的阻力逐渐减小。对应情况下,坡地地形各层阻力都要比平地小,最大层阻力所在的高度也有所降低。与层阻力系数相比,层升力系数相对较小。(2)坡地地形对高层建筑风荷载影响规律研究。基于RANS稳态模拟和LES瞬态模拟均研究发现坡地地形高层建筑迎风面的风压并没有加速效应,地形参数对风压系数的大小有较大影响,相比平地地形而言,坡地地形高层建筑迎风面的风压反而有所减小。分析迎风面风压减小的原因大概有两方面:一方面,由于地形的存在,垂直于建筑迎风面的来流风水平风速分量有所减小,进而受到来流风的撞击力减小;另一方面,平行于建筑迎风面大大增加的竖向风速导致速压增加,二者共同导致坡地地形下建筑迎风面的风压系数有所减小。(3)基于LES瞬态模拟研究非稳态雷暴风作用下建筑物表面风压情况。风洞试验、RANS稳态模拟和LES瞬态模拟得到的时均层阻力系数具有较高的吻合度,三种方法相互验证了此研究结果的可靠性。而基于LES瞬态模拟得到的非稳态雷暴风风荷载波动较大,与平均风荷载相比,顺风向的极值阻力为平均风荷载的2.2~2.5倍。因此,在进行工程结构设计时,若是要考虑雷暴风的影响,建议在雷暴风平均风荷载的基础上考虑适当的放大。