建筑物對城市通風(fēng)自凈能力影響的數(shù)值試驗

近年來,夏季炎熱的氣候和愈來愈強的熱島效應(yīng)使城市飽受因撓,而城市設(shè)計策略中缺乏有效的生態(tài)規(guī)劃方法來解決目前存在的問題,城市對炎熱氣候的適應(yīng)性不足。論文在利用cfd(計算流體動力學(xué))技術(shù)進(jìn)行實例模擬分析的基礎(chǔ)上,重點介紹了一種在城市尺度進(jìn)行節(jié)能設(shè)計的新方法:在城市中建立多種形式的通風(fēng)道,提高城市的通風(fēng)和排熱能力,以達(dá)到利用自然資源和有效的規(guī)劃方式降低夏季城市“熱島”溫度、節(jié)約能源的目的。文中詳細(xì)論述了通風(fēng)道的可行性和必要性、營建方式、注意原則等問題,并進(jìn)行了一系列的計算機風(fēng)場模擬研究。

通過風(fēng)洞實驗對大氣污染物擴散特性進(jìn)行了模擬試驗研究,重點討論了建筑物結(jié)構(gòu)形式變化對周圍環(huán)境污染濃度的影響,在此基礎(chǔ)上對影響污染濃度的各個要素進(jìn)行了分析與討論,得到了大氣污染物在復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑物之間擴散的一般規(guī)律。

利用風(fēng)在城市中建立多種形式的通風(fēng)道,能為城市輸送新鮮潔凈的空氣,改善城市環(huán)境。本文從城市的整體尺度出發(fā),在城市總體規(guī)模、城鄉(xiāng)邊緣的空間結(jié)構(gòu)和城市外部空間形態(tài)等方面提出了建設(shè)通風(fēng)道的有效途徑,并展望了其廣闊的應(yīng)用前景。

基坑開挖及降水引起周圍地面不均勻沉降并導(dǎo)致周圍建筑物傾斜、開裂等問題,一直以來都受到人們的關(guān)注。在總結(jié)當(dāng)前地面沉降計算方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體工程實例采用彈塑性有限單元法模擬基坑支護(hù)、降水以及開挖步驟,分析其對周圍地面沉降及建筑物的影響。計算分析結(jié)果表明,施工支護(hù)條件對支護(hù)結(jié)構(gòu)周圍土體影響較大,考慮降水和不考慮降水計算結(jié)果相差20mm左右,表明抽水引起的變形較大,最后提出了減少沉降的主要措施。

該文介紹了采用數(shù)值模擬方法對某地道工程基坑對臨近建筑物的影響進(jìn)行的分析。通過有限元模型,分析了南地道開挖過程對緊鄰建筑物沉降的影響,并與監(jiān)測數(shù)據(jù)對比。結(jié)果表明此方法計算值與監(jiān)測值基本吻合,可以較好地模擬基坑緊鄰建筑物的沉降規(guī)律。最后用此方法預(yù)測了北地道開挖對緊鄰基坑北側(cè)建筑物沉降的影響,對北地道工程施工有一定指導(dǎo)意義。

城市繁華地區(qū)盾構(gòu)隧道施工常需從建筑下方地層穿越,如何確保上部建筑及隧道安全是施工中的難題。以武漢長江雙線盾構(gòu)隧道工程為例,利用有限元程序abaqus,對穿越武漢理工大學(xué)5層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)電教樓下方的隧道盾構(gòu)掘進(jìn)采用三維數(shù)值分析方法進(jìn)行計算,模擬盾構(gòu)掘進(jìn)引起的地層變形和規(guī)律以及對隧道上部建筑物的影響。計算預(yù)測值與實測值較吻合,分析方法可用于分析和預(yù)測盾構(gòu)掘進(jìn)引起地層及隧道上部建筑物的變形。

將深基坑、支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊建筑物置于一個系統(tǒng)中,應(yīng)用abaqus軟件對深基坑開挖的全過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析,研究鄰近基坑的框架結(jié)構(gòu)建筑物在距基坑不同距離、不同方向的情況下,建筑物沉降、側(cè)移的變化規(guī)律,并將模擬計算結(jié)果與實測值進(jìn)行分析和對比。

利用數(shù)值模擬方法研究淺埋隧道穿越樁基時,不同樁長的樁基在各種樁頂荷載條件下側(cè)摩阻力和樁端阻力的變化。結(jié)果表明,隧道開挖會導(dǎo)致樁基產(chǎn)生負(fù)摩阻力,隨著樁長的增大,負(fù)摩阻力的值增大,中性點的位置逐漸下移,但下移的幅度逐漸減小,而且負(fù)摩阻力會隨樁頂荷載的增大而減小;另一方面,由于隧道開挖使得樁底持力層下沉,從而造成樁基樁端阻力的流失,在不同的樁長及樁頂荷載情況下,樁端阻力均呈現(xiàn)隨著隧道開挖而逐漸減小的變化規(guī)律。

從水流運動的基本原理出發(fā),由邊界條件和流態(tài)變化所引起的水流結(jié)構(gòu)、動力條件等方面的演變?nèi)胧?針對分水角的變化對分水建筑物過流能力影響的成因進(jìn)行了理論分析.通過資料分析和數(shù)學(xué)推演得出了分水角影響系數(shù)的計算公式,并對其精度進(jìn)行了評價,給出分水角與影響系數(shù)之間的關(guān)系曲線,可供實際工程應(yīng)用參考.彌補了傳統(tǒng)做法的不足,對正確認(rèn)識分水渠首附近水流的物理結(jié)構(gòu)和物理本質(zhì)具有重要意義.

通過風(fēng)洞測力試驗,研究了不同沙濃度和風(fēng)速條件下風(fēng)沙對低矮建筑整體受力的影響。研究結(jié)果表明:和凈風(fēng)工況相比,風(fēng)沙對低矮建筑整體受力有著較大影響。風(fēng)沙對低矮建筑平均基底剪力系數(shù)有著明顯的增大作用,且沙濃度越大,增大的越明顯。而對于脈動基底剪力系數(shù)的影響,除了與沙濃度有關(guān)之外,還與指示風(fēng)速有關(guān)。當(dāng)風(fēng)速較小時,風(fēng)沙增大了試驗房的脈動效應(yīng),而當(dāng)風(fēng)速較大時,風(fēng)沙減小了試驗房的脈動效應(yīng)。

在城市街谷模式的基礎(chǔ)上引入葉面指數(shù),對小型林帶的防風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行模擬、檢驗,通過實驗結(jié)果與野外觀測值的比較,證明此模式能較為合理的模擬防護(hù)林的動力遮蔽效應(yīng);將此模式應(yīng)用于小型綠化帶對高大建筑物周圍風(fēng)環(huán)境的影響的數(shù)值模擬,數(shù)值實驗證明在城市冠層內(nèi),城市小型綠化帶對高大建筑物周圍行人高度的風(fēng)場環(huán)境影響顯著,設(shè)置合理的小型綠化帶對城市高大建筑物附近風(fēng)場有良好的改善效果。模擬實驗中可見,在3m/s的入流風(fēng)速下,建筑物側(cè)面的角隅流達(dá)5m/s,設(shè)置合理的綠化帶可使之降低到3.5m/s。

從使用荷載作用下和自然災(zāi)害過后現(xiàn)存結(jié)構(gòu)的維修和改造來看,人們近來更加重視結(jié)構(gòu)破壞的檢測。在此領(lǐng)域,以前的大多數(shù)檢測體系研究考慮的結(jié)構(gòu)模型不超過3個自由度。盡管大部分檢測的模型在理論上是可行的,但由于模型頻率對結(jié)構(gòu)局部變化的不靈敏、模型的過度簡化、數(shù)值收斂的困難及其固有的檢測噪聲等原因,實際結(jié)構(gòu)的局部破壞檢測任務(wù)十分艱巨。本文提出了一種簡化方法,用以檢測剛度變化時多層框架的局部破壞,并采用靜力簡化來

對影響建筑物抗震能力的因素進(jìn)行了分析,從對不同結(jié)構(gòu)建筑物的抗震能力進(jìn)行比較入手,在建筑的選址、抗震設(shè)計、施工和管理控制、建筑材料的選用等方面對建筑物抗震能力的影響進(jìn)行分析研究,為建筑物的抗震設(shè)防工作提供參考。

細(xì)粒對砂土持水能力影響的試驗研究——利用壓力板儀，進(jìn)行了不同細(xì)粒含量非飽和砂土的持水特征試驗，分析砂土土．水特征曲線的特征，探討細(xì)粒對砂土持水能力的影響。結(jié)果表明，細(xì)粒的增加提高了砂土的持水能力，不同吸力階段細(xì)粒對持水能力的影響程度不同；基質(zhì)...

利用中尺度模式mm5,分別耦合傳統(tǒng)的邊界層參數(shù)化方案和城市冠層參數(shù)化方案,模擬了2001年冬季北京冠層大氣的動力、熱力特征,并和觀測資料進(jìn)行了對比分析。分析結(jié)果表明,城市冠層參數(shù)化方案更能細(xì)致描述建筑群對城市冠層大氣的動力、熱力作用。由于建筑群的動力、熱力作用,使北京城區(qū)的溫度升高,風(fēng)速減小,湍流動能增強,形成了明顯的增溫區(qū)、阻風(fēng)區(qū)和湍能增強區(qū),中心均位于城區(qū)高大建筑群附近,并向郊區(qū)遞減。

設(shè)計了一個考慮城市建筑物動力作用和人為熱量影響的城市邊界層參數(shù)化方案(ubp),并將之耦合到新一代中尺度模式wrf中。利用wrf/ubp模式對北京地區(qū)夏季晴空下邊界層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,并與不考慮建筑物及人為熱源影響的myj方案的模擬結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明,ubp方案模擬的邊界層結(jié)構(gòu)反映了城市下墊面作用下的邊界層結(jié)構(gòu)特征,近地面層風(fēng)場和溫度場的模擬與自動氣象站的觀測結(jié)果更為接近。人為熱源使得城市熱島效應(yīng)增強,診斷分析顯示由于夜間為穩(wěn)定邊界層,而白天邊界層發(fā)展,湍流輸送加強,熱島效應(yīng)的日變化與人為熱源的日變化有明顯的反相關(guān)。另外,對湍流動能和邊界層高度也進(jìn)行了對比分析,發(fā)現(xiàn)城市建筑物使得湍流動能增加,夜間邊界層高度有明顯升高。研究表明,考慮了建筑物影響的ubp方案大大改善了模式對于城市近地面要素的模擬能力,對城市邊界層的描述更為合理。

強夯對附近建筑物的影響

目前,高層建筑臺風(fēng)風(fēng)場實測的主要方法是在其頂部上架設(shè)風(fēng)速儀獲得相關(guān)數(shù)據(jù),但高層建筑物頂部的風(fēng)場將受到其本身的影響,而且其影響程度會隨著風(fēng)速儀架設(shè)的位置和來流方向的不同而發(fā)生變化。通過數(shù)值模擬和風(fēng)洞試驗?zāi)M實測時的邊界層風(fēng)場,分析高層建筑對周邊風(fēng)場的影響,對比風(fēng)向角變化時建筑物頂面風(fēng)場在兩種方式的吻合情況。研究得出建筑物頂面的風(fēng)速隨高度增加影響逐漸減小,確定了高層建筑風(fēng)場實測時風(fēng)速儀架設(shè)的高度和最佳位置。通過譜合成法生成入口條件,進(jìn)行大渦模擬并研究了高層建筑對于本身風(fēng)場的影響及與未受干擾的來流風(fēng)場之間差別,為相似建筑的現(xiàn)場實測提供參考。

利用水槽試驗和理論分析相結(jié)合,在定床方面,討論了丁壩挑角對壅水的影響;在動床方面,提出了補償流量的概念,并結(jié)合定床壅水公式,給出動床淹沒群壩壅水計算方法,計算結(jié)果與水槽實測資料相符。在此基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步討論了航道整治建筑物對河道行洪能力的影響。

基坑施工降水由降水點呈輻射狀向周圍產(chǎn)生影響,較為明顯時可觀察到地面或建筑物產(chǎn)生某種有規(guī)律的裂縫。對于墻體、門窗拐角及樓面板存在較多裂縫的舊建筑物,通過鉆孔降水試驗研究其對建筑物的影響,根據(jù)裂縫形態(tài)及結(jié)構(gòu)復(fù)核計算分析裂縫產(chǎn)生原因。

對鄰近建筑物影響的觀測 地下室施工過程中，為了及時掌握施工對鄰近建筑物影響的程度，因此對鄰近建筑物進(jìn)行觀 測。在基礎(chǔ)施工影響范圍以外設(shè)基準(zhǔn)點，再根據(jù)設(shè)計要求，對距基坑一定范圍的建筑物，設(shè) 置沉降觀測點，并精確地測出其原始標(biāo)高。以后根據(jù)施工進(jìn)展，及時進(jìn)行復(fù)測，以便針對變 形情況，采取安全防護(hù)措施。 本文檔可編輯，內(nèi)容僅供參考，需要結(jié)合您的實際情況進(jìn)行修改調(diào)整。 編輯技巧分享： ctrl+z是office軟件撤回的操作，但是一般計算機默認(rèn)只可以撤幾步就不能撤了，這時我 們可以通過設(shè)置word選項-高級，來設(shè)置可取消操作數(shù)即可 編輯文檔時如果想要快速插入時間可以按shift+alt+d，時間顯示的方式以天為單位，比如 2018/3/22，按著shift+alt+t，時間顯示以當(dāng)天分鐘為單位：08：31。 本文檔可編輯，內(nèi)容僅供參考，需要結(jié)合您的實際情況進(jìn)行修改調(diào)

進(jìn)行了湄余公路某標(biāo)段換土填石基坑開挖施工過程對鄰近建筑物的影響的數(shù)值模擬研究,并提出了相應(yīng)的地基加固措施和建議,以保證民房安全的情況下,公路換土填石順利施工。