风荷载体型系数定义：结构抗风设计方案

由前文我们知道风速与风压的关系需要满足空气的平均流遇到建筑物阻挡产生钝化而完全停顿的假设条件。但实际上建筑物是钝体，气流并不是理想化地停留在建筑物的表面，而是在建筑物周边形成很多绕流，如图2.4.1-1所示。因此建筑高度处的来流风压w来流并不是实际作用在建筑表面的风压w实际，而且建筑物的每个表面实际风压大小、方向都不一样，如图2.4.1-2所示。迎风面在风的作用下由于气流正面受阻产生风压力，侧风面和背风面由于旋涡作用引起风吸力。迎风面的正风压力在房屋中部最大，侧风面和背风面的负风压力在建筑物角部最大。风在建筑物的表面产生的实际风压与来流风压的比叫风荷载体型系数 μs，有部分规范叫风荷载系数。

图2.4.1-1　建筑物立面流线分布

图2.4.1-2　平面上的风压分布(www.xing528.com)

用μs来表示建筑物表面风压的实际大小和分布，目前确定风荷载体型系数主要有三种方法：

（1）第一种是通过风洞试验方法，在实际建筑物上测定表面压力分布，一般认为是最可靠的方法，所得数据被认为是最有参考价值的，但是由于目前建设规模越来越大，实物量测耗时耗资甚大，在实际中难以实施，故较少应用。

（2）第二种是通过风洞试验方法，将建筑物做成缩小比例的模型，在风洞实验室中进行试验，按风洞试验结果来确定风压的实际大小和分布。这种方法是目前最常用的，而且容易实施，但是根据澳大利亚学者研究，由于近地风具有显著的紊乱性和随机性，实际风压具有尺寸效应，在风洞试验中用缩小比例的模型模拟时，由于尺寸问题，可能与实际情况有很大出入，最好能与实测结果相比照。

（3）第三种是数值风洞方法（计算流体力学仿真）。由于计算机的应用十分普遍，通过计算机建立建筑模型来分析表面风压实际方向、大小和分布的做法近年来也逐渐成熟。由于风的绕流、紊流、旋涡的影响，风压在建筑结构表面分布其实并不均匀，在荷载规范中，为了工程上应用的简化，在结构计算时，取各面上的平均值来表示该面上的风载体型系数。