龍卷風(fēng)荷載對(duì)建筑物的致災(zāi)機(jī)理研究.pdf

1、龍卷風(fēng)作為小范圍災(zāi)害性的自然天氣現(xiàn)象，具有水平尺度小、移動(dòng)速度快、持續(xù)時(shí)間短等特點(diǎn)；作為風(fēng)災(zāi)之一，龍卷風(fēng)活動(dòng)區(qū)域廣泛，幾乎遍及全球。強(qiáng)烈的龍卷風(fēng)暴會(huì)對(duì)各類建筑物與生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大的破壞，其危害主要由以下幾個(gè)方面造成：一是極高風(fēng)速的沖擊作用，二是龍卷風(fēng)中心通過時(shí)產(chǎn)生的壓力驟降，三是風(fēng)致飛射物引起的撞擊。
　　本文采用CFD數(shù)值模擬和流固耦合模擬方法，分析建筑的風(fēng)荷載分布與變形響應(yīng)，最后考慮沙粒在風(fēng)場中的飛行行為。主要的研究內(nèi)容如下：

2、
　　建立龍卷風(fēng)數(shù)值模型，以Spencer龍卷風(fēng)雷達(dá)實(shí)測數(shù)據(jù)作為入口邊界條件，考慮地表粗糙度的影響，基于CFD數(shù)值模擬方法生成龍卷風(fēng)風(fēng)場，通過改變?nèi)肟陲L(fēng)速剖面和入射角獲得不同尺度和不同強(qiáng)度的龍卷風(fēng)風(fēng)場，從中選取與國內(nèi)記載發(fā)生的龍卷風(fēng)風(fēng)速接近的龍卷風(fēng)風(fēng)場，分析低矮建筑物在風(fēng)場不同位置處的風(fēng)荷載分布特征。
　　利用ANSYS軟件建立建筑物的有限元模型，考慮建筑為鋼框架-鋼板組合墻結(jié)構(gòu)，構(gòu)造結(jié)構(gòu)材料屬性與構(gòu)件尺寸，對(duì)模型進(jìn)行模態(tài)分