斜拉索上瞬時風速與風荷載的數值模擬

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

大跨屋蓋結構風荷載的數值模擬研究——以株洲體育中心大跨屋蓋結構為背景，采用cfd數值模擬方法，模擬了大跨屋蓋表面風荷載，并與大跨屋蓋結構風振時程響應進行了分析比較．結果表明：采用cfd方法模擬的大跨屋蓋結構表面平均風荷載與風洞試驗結果比較接近，說明...

基于fluent軟件,采用雷諾應力模型rsm對六種不同體型的聯(lián)體型雙塔建筑物的靜力風荷載進行了數值計算。研究了不同體型雙塔間的靜力干擾效應,順、橫風向和扭轉方向的無量綱荷載系數等問題。分析表明,當風向角為0°且間距較近時,下游建筑位于上游建筑的尾流邊界內,抑制了上游建筑尾流的發(fā)展,因此上游建筑的平均風荷載較單體時有所減小,而下游建筑的"遮擋效應"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值,而下游建筑的ifm均大于尖角模型的相應值。

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

高層建筑結構風荷載數值模擬研究

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本文首先對建筑結構風工程數值模擬方法的特點做了簡明介紹;接著提煉了風工程數值模擬研究的幾個基礎問題包括湍流模型與數值參數影響、平衡邊界層的數值模擬、復雜建筑結構的數值風洞建模等,介紹了這方面的最新研究進展和成果;然后,結合建筑工程實踐,概述了風工程數值模擬方法在解決復雜建筑結構風荷載與風環(huán)境等問題中研究和應用成果;最后,對風工程數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,對從事建筑結構風工程數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),風荷載是其結構設計的控制荷載.數值模擬了不同風向下超高層建筑底部平均風合力和合力矩,與風洞試驗結果相近,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壓自譜密度和相干函數經驗表達式,采用空間隨機風振的cqc方法對塔樓進行了風致動力響應分析,并通過塔樓頂層峰值加速度響應和底部靜力等效風荷載合力和合力矩的比較與分析,表明高層建筑專用風振分析方法在實際工程中應用的可行性.

復雜體型大跨度結構表面風荷載的數值模擬——目的比較復雜體型大跨度結構表面風荷載的數值計算與風洞試驗結果，分析研究大跨結構表面風壓的分布特性．方法選用可實現的realizable模型和非平衡壁面函數法，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(cfd)的方法對雙面和三面戶外獨立柱廣告牌的風荷載進行了數值模擬研究,得到了廣告牌主結構設計所需的最不利風壓系數和偏心距,以及廣告牌面板設計所需的局部風壓系數,研究成果已應用于標準圖的設計,也可供此類結構設計時參考。

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

從建筑群風效應的角度出發(fā),運用數值模擬方法,結合風洞模型試驗對群體低層四坡屋面房屋周圍的風場及表面風壓進行了計算和分析,并與雙坡屋面建筑群做比較,在單體數值模擬計算結果和風洞試驗結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壓的變化規(guī)律,為群體建筑的合理建筑形式及結構抗風設計提供理論依據。

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

《結構程序pkpm應用實訓》開放性實驗資料 1 3.1.3風荷載 建筑物受到的風荷載作用大小，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，具體計算按照《荷載規(guī)范》第7章執(zhí)行。 1、風荷載標準值計算 垂直于建筑物主體結構表面上的風荷載標準值wk，按照公式（3.1-2）計算： βz——高度z處的風振系數，主要是考慮風作用的不規(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，風振系數近似?。?。 （1）風荷載體型系數μs 風荷載體型系數，不但與建筑物的平面外形、高寬比、風向與受風墻面所成的角度有關， 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，一般按照《荷載規(guī) 表3.1.10建筑物體型系數取值表 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 1.

矩形截面建筑風荷載雷諾數效應數值模擬研究

矩形截面建筑風荷載雷諾數效應數值模擬研究

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

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

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

針對作用于通信角鋼塔的風荷載特點,將風荷載中脈動風視為平穩(wěn)的高斯隨機過程。從隨機理論出發(fā),考慮空間相關性,采用諧波合成法模擬出脈動風荷載的時程曲線。所采用的人工模擬風速時程曲線可應用于一般高聳結構的脈動風荷載模擬,符合風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)動力學分析模塊計算了通信角鋼塔結構的風振響應,并根據計算結果分析通信角鋼塔結構風振系數的取值。

風荷載標準值 關于風荷載計算 風荷載是高層建筑主要側向荷載之一，結構抗風分析（包括荷載，內力，位移，加速度等）是高層建筑設 計計算的重要因素。 脈動風和穩(wěn)定風 風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，動力部分就是我們經常接觸的脈動風。脈動風的作用就是引起高層建筑的振動 （簡稱風振）。 以順風向這一單一角度來分析風載，我們又常常稱靜力穩(wěn)定風為平均風，稱動力脈動風為陣風。平均風對 結構的作用相當于靜力，只要知道平均風的數值，就可以按結構力學的方法來計算構件內力。陣風對結構 的作用是動力的，結構在脈動風的作用下將產生風振。 注意：不管在何種風向下，只要是在結構計算風荷載的理論當中，脈動風一定是一種隨機荷載，所以分析 脈動風對結構的動力作用，不能采用一般確定性的結構動力分析方法，而應以隨機振動理論和概率統(tǒng)計法 為依據。

為研究湍流積分尺度對高層建筑風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)標準高層建筑模型繞流模擬,并將模擬結果與風洞試驗進行了比較.研究結果表明:大渦模擬能較好地反映高層建筑周圍風場繞流特性和表面風壓分布.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,以致平均風速降低、湍流強度增大；側面風壓脈動性降低15%、分離流附著提前出現；基底扭矩譜和彎矩譜的峰值及高頻段幅值均減小；層斯托羅哈數在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%；層平均阻力系數下降5%~10%；迎風面風壓系數平均值下降2%~5%,側面和背面下降12%~17%.湍流積分尺度對迎風面和側面上風向的風壓水平相關性、層升力和0.8倍建筑高度以下的層阻力相關性的影響可以忽略.隨湍流積分尺度的增大,風壓水平相關系數增大,背風面增大5%~10%,側面下風向增大15%~25%,0.8倍建筑高度以上層阻力相關性系數增大25%~50%.b類地貌湍流積分尺度的調整系數為0.4時,計算得到的風荷載與試驗結果趨于一致.