基于實(shí)際山地地形的建筑風(fēng)荷載數(shù)值模擬研究.pdf

1、數(shù)值模擬技術(shù)自興起至今在風(fēng)工程中的應(yīng)用越來越為廣泛，在結(jié)構(gòu)風(fēng)工程中多以研究建筑或建筑群的繞流為主，在氣象風(fēng)工程中則以中、大尺度地形范圍內(nèi)的風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究為主。本文嘗試將此兩種方法結(jié)合來解決當(dāng)前日益增長(zhǎng)的關(guān)于山地地形下超限建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)問題。
　　 Fluent作為目前市場(chǎng)上最流行的通用有限元流體模擬計(jì)算軟件，在和Ansys結(jié)合之后更受歡迎。本文采用Ansys Fluent13，使用帶非平衡壁面函數(shù)的Realizablek-ε湍

2、流模型進(jìn)行實(shí)際山地地形下建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)數(shù)值模擬的研究。首先，根據(jù)已有研究成果選擇Fluent中相關(guān)參數(shù)與模型，用自定尺寸的簡(jiǎn)單地形與房屋進(jìn)行模擬，將結(jié)果與相關(guān)規(guī)范計(jì)算所得進(jìn)行對(duì)比分析，以驗(yàn)證模擬數(shù)據(jù)的可信度。其次，介紹一套本文研究的基于Google Earth的對(duì)實(shí)際地形獲取與數(shù)字化建模的方法。同時(shí)，提出有效地形區(qū)域的概念，并闡述選取有效地形的相關(guān)建議原則。然后，就有效地形區(qū)域邊界的近似處理以及地面粗糙度的選擇展開討論。研究關(guān)于外延長(zhǎng)

3、度和放坡坡度與計(jì)算誤差的關(guān)系，給出就計(jì)算成本低、操作簡(jiǎn)便、相對(duì)誤差最小的外延長(zhǎng)度和放坡坡度組合。
　　 根據(jù)以上研究結(jié)果，對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目亞太商谷北地塊抗風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)用此套數(shù)值模擬方法。求得單套房屋的體形系數(shù)以及實(shí)際地形中建筑群16個(gè)風(fēng)向角下的表面風(fēng)壓分布、人行高度風(fēng)環(huán)境和綜合修正系數(shù)，為項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供風(fēng)荷載數(shù)據(jù)，并以此說明本文設(shè)計(jì)的此套基于Google Earth獲取地形、Ansys Fluent模擬的實(shí)際地形建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)數(shù)