Non-Gaussian features of dynamic wind loads on a long-span roof in boundary layer turbulences with different integral-scales
저자
Xiongwei Yang (Southwest Jiaotong University) ; Qiang Zhou (Southwest Jiaotong University) ; Yongfu Lei (Southwest Jiaotong University) ; Yang Yang (Southwest Jiaotong University) ; Mingshui Li (Southwest Jiaotong University)
발행기관
학술지명
Wind and Structures, An International Journal (WAS)(Wind and Structures, An International Journal)
권호사항
발행연도
2022
작성언어
English
주제어
자료형태
학술저널
수록면
421-435(15쪽)
제공처
To investigate the non-Gaussian properties of fluctuating wind pressures and the error margin of extreme wind loads on a long-span curved roof with matching and mismatching ratios of turbulence integral scales to depth (𝐿𝑢 𝑥 /𝐷), a series of synchronized pressure tests on the rigid model of the complex curved roof were conducted. The regions of Gaussian distribution and non-Gaussian distribution were identified by two criteria, which were based on the cumulative probabilities of higher-order statistical moments (skewness and kurtosis coefficients, Sk and Ku) and spatial correlation of fluctuating wind pressures, respectively. Then the characteristics of fluctuating wind-loads in the non-Gaussian region were analyzed in detail in order to understand the effects of turbulence integral-scale. Results showed that the fluctuating pressures with obvious negative-skewness appear in the area near the leading edge, which is categorized as the non-Gaussian region by both two identification criteria.
Comparing with those in the wind field with matching 𝐿𝑢 𝑥 /𝐷, the range of non-Gaussian region almost unchanged with a smaller 𝐿𝑢 𝑥 /𝐷, while the non-Gaussian features become more evident, leading to higher values of Sk, Ku and peak factor. On contrary, the values of fluctuating pressures become lower in the wind field with a smaller 𝐿𝑢 𝑥 /𝐷, eventually resulting in underestimation of extreme wind loads. Hence, the matching relationship of turbulence integral scale to depth should be carefully considered as estimating the extreme wind loads of long-span roof by wind tunnel tests.
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