采用數(shù)值模擬方法,在具有不同坡角和高徑比情況下,對圓形土樓的屋蓋極值風(fēng)壓系數(shù)和凈風(fēng)壓系數(shù)進行參數(shù)分析,探討屋面坡角和高徑比對客家圓形土樓屋蓋風(fēng)荷載的影響.采用剪切應(yīng)力輸運(sst)k-ω湍流模型,建立具有代表性的單體圓樓振福樓的數(shù)值風(fēng)洞模型,得到屋蓋極值風(fēng)壓系數(shù)和凈風(fēng)壓系數(shù)隨坡角、高徑比變化的分布曲線.結(jié)果表明,綜合考慮兩種風(fēng)壓系數(shù)和風(fēng)流場的影響,圓形土樓抗風(fēng)效果較好的坡角為45°,而高徑比是0.24.

大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的數(shù)值模擬研究——以株洲體育中心大跨屋蓋結(jié)構(gòu)為背景，采用cfd數(shù)值模擬方法，模擬了大跨屋蓋表面風(fēng)荷載，并與大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)振時程響應(yīng)進行了分析比較．結(jié)果表明：采用cfd方法模擬的大跨屋蓋結(jié)構(gòu)表面平均風(fēng)荷載與風(fēng)洞試驗結(jié)果比較接近，說明...

基于fluent軟件,采用雷諾應(yīng)力模型rsm對六種不同體型的聯(lián)體型雙塔建筑物的靜力風(fēng)荷載進行了數(shù)值計算。研究了不同體型雙塔間的靜力干擾效應(yīng),順、橫風(fēng)向和扭轉(zhuǎn)方向的無量綱荷載系數(shù)等問題。分析表明,當(dāng)風(fēng)向角為0°且間距較近時,下游建筑位于上游建筑的尾流邊界內(nèi),抑制了上游建筑尾流的發(fā)展,因此上游建筑的平均風(fēng)荷載較單體時有所減小,而下游建筑的"遮擋效應(yīng)"則非常顯著。由于角部的處理,延緩了上游建筑氣流的分離和再附,上游建筑的平均彎矩干擾因子ifm均小于尖角模型的相應(yīng)值,而下游建筑的ifm均大于尖角模型的相應(yīng)值。

為了獲得大型冷卻塔的內(nèi)表面風(fēng)壓,應(yīng)用cfd數(shù)值模擬方法進行計算,分別采用可實現(xiàn)的k-ε湍流模型和多相流模型計算由外風(fēng)場作用和冷熱空氣自循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)壓,并分析這2種內(nèi)壓沿高度和緯度的分布規(guī)律,進行2種內(nèi)壓的合成計算,最后給出冷卻塔內(nèi)壓的建議值.計算結(jié)果表明:外風(fēng)場作用產(chǎn)生的內(nèi)壓隨高度和緯度變化明顯,自循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)壓沿著緯度幾乎不變.當(dāng)外風(fēng)場風(fēng)速較小時,自循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)壓在合成內(nèi)壓中占一定的比例,當(dāng)外風(fēng)場風(fēng)速較大時,自循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)壓可以忽略.

高層建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載數(shù)值模擬研究

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本文首先對建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)工程數(shù)值模擬方法的特點做了簡明介紹;接著提煉了風(fēng)工程數(shù)值模擬研究的幾個基礎(chǔ)問題包括湍流模型與數(shù)值參數(shù)影響、平衡邊界層的數(shù)值模擬、復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)的數(shù)值風(fēng)洞建模等,介紹了這方面的最新研究進展和成果;然后,結(jié)合建筑工程實踐,概述了風(fēng)工程數(shù)值模擬方法在解決復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載與風(fēng)環(huán)境等問題中研究和應(yīng)用成果;最后,對風(fēng)工程數(shù)值模擬研究做了展望。其中許多成果為作者在研究和實踐中的提煉和總結(jié),對從事建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)工程數(shù)值模擬研究具有一定參考價值。

某沿海超高層建筑高度達350m,高寬比達7.6,又處于浙江沿海地區(qū),風(fēng)荷載是其結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制荷載.數(shù)值模擬了不同風(fēng)向下超高層建筑底部平均風(fēng)合力和合力矩,與風(fēng)洞試驗結(jié)果相近,一般情況兩者差別不大于15%;同時擬合了該建筑表面的脈動風(fēng)壓自譜密度和相干函數(shù)經(jīng)驗表達式,采用空間隨機風(fēng)振的cqc方法對塔樓進行了風(fēng)致動力響應(yīng)分析,并通過塔樓頂層峰值加速度響應(yīng)和底部靜力等效風(fēng)荷載合力和合力矩的比較與分析,表明高層建筑專用風(fēng)振分析方法在實際工程中應(yīng)用的可行性.

復(fù)雜體型大跨度結(jié)構(gòu)表面風(fēng)荷載的數(shù)值模擬——目的比較復(fù)雜體型大跨度結(jié)構(gòu)表面風(fēng)荷載的數(shù)值計算與風(fēng)洞試驗結(jié)果，分析研究大跨結(jié)構(gòu)表面風(fēng)壓的分布特性．方法選用可實現(xiàn)的realizable模型和非平衡壁面函數(shù)法，對武漢天河機場新建航站樓實際尺度的幾何模型進行了不同...

采用計算流體力學(xué)(cfd)的方法對雙面和三面戶外獨立柱廣告牌的風(fēng)荷載進行了數(shù)值模擬研究,得到了廣告牌主結(jié)構(gòu)設(shè)計所需的最不利風(fēng)壓系數(shù)和偏心距,以及廣告牌面板設(shè)計所需的局部風(fēng)壓系數(shù),研究成果已應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)圖的設(shè)計,也可供此類結(jié)構(gòu)設(shè)計時參考。

對車輛擾動下高架道路聲屏障屏體表面風(fēng)荷載進行了數(shù)值模擬分析,獲得了車輛經(jīng)過時作用于屏體表面的典型的風(fēng)壓荷載時程。通過參數(shù)分析給出了屏體不同位置風(fēng)壓荷載的差異及原因。通過對屏體表面極值風(fēng)壓荷載的深入分析得出:現(xiàn)行采用聲屏障所在地區(qū)50年一遇基本風(fēng)壓作為其設(shè)計控制荷載是不合理和不安全的。

從建筑群風(fēng)效應(yīng)的角度出發(fā),運用數(shù)值模擬方法,結(jié)合風(fēng)洞模型試驗對群體低層四坡屋面房屋周圍的風(fēng)場及表面風(fēng)壓進行了計算和分析,并與雙坡屋面建筑群做比較,在單體數(shù)值模擬計算結(jié)果和風(fēng)洞試驗結(jié)果有較好吻合的前提下,獲得了有相鄰建筑干擾的情況下,低層四坡屋面房屋的表面風(fēng)壓的變化規(guī)律,為群體建筑的合理建筑形式及結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計提供理論依據(jù)。

基于計算流體力學(xué)軟件fluent對不同角部形狀的矩形高層建筑進行三維數(shù)值風(fēng)場模擬。首先,選用三種不同的湍流模型realizablek-ε,rngk-ε及雷諾應(yīng)力模型(rsm),對矩形截面標(biāo)準(zhǔn)高層建筑進行數(shù)值模擬。結(jié)果表明,與風(fēng)洞試驗結(jié)果對比,除了分離區(qū)等流動復(fù)雜的區(qū)域外,數(shù)值模擬能夠較好地反映風(fēng)壓分布狀況。其中,雷諾應(yīng)力模型由于考慮湍流各向異性的影響,與試驗結(jié)果最為接近。其次,對同尺寸下的切角及倒角高層建筑進行雷諾應(yīng)力湍流模型下的數(shù)值模擬。結(jié)果表明,角部處理能有效地減小風(fēng)荷載。在側(cè)風(fēng)面,切角與倒角能有效抑制來流分離。在背風(fēng)面,切角能減小尾流寬度與旋渦尺寸,與原模型相比,風(fēng)荷載約降低15%;而倒角建筑由于較好的流線性,尾流寬度與旋渦尺寸降到最小,風(fēng)荷載僅為矩形截面的65%。

《結(jié)構(gòu)程序pkpm應(yīng)用實訓(xùn)》開放性實驗資料 1 3.1.3風(fēng)荷載 建筑物受到的風(fēng)荷載作用大小，與建筑物所處的地理位置、建筑物的形狀和高度等多種 因素有關(guān)，具體計算按照《荷載規(guī)范》第7章執(zhí)行。 1、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 垂直于建筑物主體結(jié)構(gòu)表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk，按照公式（3.1-2）計算： βz——高度z處的風(fēng)振系數(shù)，主要是考慮風(fēng)作用的不規(guī)則性，按照《荷載規(guī)范》7.4 要求取值。多層建筑，建筑物高度＜30m，風(fēng)振系數(shù)近似?。薄?（1）風(fēng)荷載體型系數(shù)μs 風(fēng)荷載體型系數(shù)，不但與建筑物的平面外形、高寬比、風(fēng)向與受風(fēng)墻面所成的角度有關(guān)， 而且還與建筑物的立面處理、周圍建筑物的密集程度和高低等因素有關(guān)，一般按照《荷載規(guī) 表3.1.10建筑物體型系數(shù)取值表 μs建筑物體型示意 0.8圓形平面建筑 正多邊形或截角三角形平面建筑 n－多邊形的邊數(shù) 1.

矩形截面建筑風(fēng)荷載雷諾數(shù)效應(yīng)數(shù)值模擬研究

矩形截面建筑風(fēng)荷載雷諾數(shù)效應(yīng)數(shù)值模擬研究

對雙塔建筑進行了風(fēng)荷載和風(fēng)場的數(shù)值模擬,計算得出了建筑周圍的流場分布和建筑表面各測點的風(fēng)壓,并著重討論了雙塔建筑物之間的狹縫效應(yīng),結(jié)果表明,并列布置時,干擾作用只發(fā)生在相鄰建筑物的側(cè)風(fēng)面,對相鄰建筑物的迎風(fēng)面影響很小,干擾作用的大小與建筑物的間距有關(guān)。

1 七、高層建筑（高聳結(jié)構(gòu)）的順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動 i.概述 順風(fēng)向和橫風(fēng)向 順風(fēng)向---抖振機制 橫風(fēng)向---機制復(fù)雜（高層建筑：紊流+尾流+氣動彈性） 研究方法 順風(fēng)向： (1)平均風(fēng)壓（整體型系數(shù)）----準(zhǔn)定常風(fēng)力----隨機振動方法計算--- 振動響應(yīng) (2)同步測壓----脈動風(fēng)力分布---隨機振動方法計算---振動響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (3)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風(fēng)荷載---振動響應(yīng)計算 (4)氣動彈性模型試驗----直接獲得振動響應(yīng) 橫風(fēng)向： (1)同步測壓----脈動風(fēng)力分布---隨機振動方法計算---振動響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (2)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風(fēng)荷載---振動響應(yīng)計算 (3)氣動彈性模型試驗----直接獲得和振動響應(yīng) ii、高層建筑風(fēng)壓分布特性 2．1概述

精品文檔 精品文檔 七、高層建筑（高聳結(jié)構(gòu)）的順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動 i.概述 順風(fēng)向和橫風(fēng)向 順風(fēng)向---抖振機制 橫風(fēng)向---機制復(fù)雜（高層建筑：紊流+尾流+氣動彈性） 研究方法 順風(fēng)向： (1)平均風(fēng)壓（整體型系數(shù)）----準(zhǔn)定常風(fēng)力----隨機振動方法計算--- 振動響應(yīng) (2)同步測壓----脈動風(fēng)力分布---隨機振動方法計算---振動響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (3)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風(fēng)荷載---振動響應(yīng)計算 (4)氣動彈性模型試驗----直接獲得振動響應(yīng) 橫風(fēng)向： (1)同步測壓----脈動風(fēng)力分布---隨機振動方法計算---振動響應(yīng)（不 能應(yīng)用于格構(gòu)式高聳結(jié)構(gòu)） (2)高頻動態(tài)測力天平---一階廣義風(fēng)荷載---振動響應(yīng)計算 (3)氣動彈性模型試驗----直接獲得和振動響應(yīng) ii、高層建筑風(fēng)壓分布特性

針對作用于通信角鋼塔的風(fēng)荷載特點,將風(fēng)荷載中脈動風(fēng)視為平穩(wěn)的高斯隨機過程。從隨機理論出發(fā),考慮空間相關(guān)性,采用諧波合成法模擬出脈動風(fēng)荷載的時程曲線。所采用的人工模擬風(fēng)速時程曲線可應(yīng)用于一般高聳結(jié)構(gòu)的脈動風(fēng)荷載模擬,符合風(fēng)速隨機過程的一般統(tǒng)計特征且具有很好的隨機性。最后以通信角鋼塔為工程背景,建立有限元模型,采用ansys的瞬態(tài)動力學(xué)分析模塊計算了通信角鋼塔結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng),并根據(jù)計算結(jié)果分析通信角鋼塔結(jié)構(gòu)風(fēng)振系數(shù)的取值。

風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 關(guān)于風(fēng)荷載計算 風(fēng)荷載是高層建筑主要側(cè)向荷載之一，結(jié)構(gòu)抗風(fēng)分析（包括荷載，內(nèi)力，位移，加速度等）是高層建筑設(shè) 計計算的重要因素。 脈動風(fēng)和穩(wěn)定風(fēng) 風(fēng)荷載在建筑物表面是不均勻的，它具有靜力作用（長周期哦部分）和動力作用（短周期部分）的雙重特 點，靜力作用成為穩(wěn)定風(fēng)，動力部分就是我們經(jīng)常接觸的脈動風(fēng)。脈動風(fēng)的作用就是引起高層建筑的振動 （簡稱風(fēng)振）。 以順風(fēng)向這一單一角度來分析風(fēng)載，我們又常常稱靜力穩(wěn)定風(fēng)為平均風(fēng)，稱動力脈動風(fēng)為陣風(fēng)。平均風(fēng)對 結(jié)構(gòu)的作用相當(dāng)于靜力，只要知道平均風(fēng)的數(shù)值，就可以按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法來計算構(gòu)件內(nèi)力。陣風(fēng)對結(jié)構(gòu) 的作用是動力的，結(jié)構(gòu)在脈動風(fēng)的作用下將產(chǎn)生風(fēng)振。 注意：不管在何種風(fēng)向下，只要是在結(jié)構(gòu)計算風(fēng)荷載的理論當(dāng)中，脈動風(fēng)一定是一種隨機荷載，所以分析 脈動風(fēng)對結(jié)構(gòu)的動力作用，不能采用一般確定性的結(jié)構(gòu)動力分析方法，而應(yīng)以隨機振動理論和概率統(tǒng)計法 為依據(jù)。

為研究湍流積分尺度對高層建筑風(fēng)荷載大小和分布的影響,研究其合理取值,基于大渦模擬開展了b類地貌不同湍流積分尺度下caarc(commonwealthadvisoryaeronauticalresearchcouncil)標(biāo)準(zhǔn)高層建筑模型繞流模擬,并將模擬結(jié)果與風(fēng)洞試驗進行了比較.研究結(jié)果表明:大渦模擬能較好地反映高層建筑周圍風(fēng)場繞流特性和表面風(fēng)壓分布.隨著湍流積分尺度的增大,平均運動的變形率向湍流脈動輸入能量,以致平均風(fēng)速降低、湍流強度增大；側(cè)面風(fēng)壓脈動性降低15%、分離流附著提前出現(xiàn)；基底扭矩譜和彎矩譜的峰值及高頻段幅值均減??；層斯托羅哈數(shù)在0.4倍建筑高度以下基本相同,隨高度的增加其值下降20%~30%；層平均阻力系數(shù)下降5%~10%；迎風(fēng)面風(fēng)壓系數(shù)平均值下降2%~5%,側(cè)面和背面下降12%~17%.湍流積分尺度對迎風(fēng)面和側(cè)面上風(fēng)向的風(fēng)壓水平相關(guān)性、層升力和0.8倍建筑高度以下的層阻力相關(guān)性的影響可以忽略.隨湍流積分尺度的增大,風(fēng)壓水平相關(guān)系數(shù)增大,背風(fēng)面增大5%~10%,側(cè)面下風(fēng)向增大15%~25%,0.8倍建筑高度以上層阻力相關(guān)性系數(shù)增大25%~50%.b類地貌湍流積分尺度的調(diào)整系數(shù)為0.4時,計算得到的風(fēng)荷載與試驗結(jié)果趨于一致.