唐代古建筑風(fēng)荷載體型系數(shù)的數(shù)值風(fēng)洞模擬計(jì)算.pdf

1、唐代古建筑的主要特點(diǎn)是大屋檐,出檐深遠(yuǎn),故其體型相對(duì)比較復(fù)雜。結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在是確定建筑物的屋面風(fēng)壓系數(shù)和風(fēng)荷載體型系數(shù),然而國(guó)家現(xiàn)行結(jié)構(gòu)規(guī)范并沒(méi)有規(guī)定相關(guān)類似唐代古建筑的體型系數(shù)。所以唐代古建筑的風(fēng)荷載體型系數(shù)的確定能夠?yàn)樘拼沤ㄖ男迯?fù)、仿唐古建筑設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。風(fēng)荷載體型系數(shù)可以通過(guò)進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)獲得,但傳統(tǒng)的風(fēng)洞試驗(yàn)研究存在著費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、花費(fèi)較大,風(fēng)洞風(fēng)場(chǎng)較難模擬實(shí)際的風(fēng)剖面,且對(duì)模型的縮尺使得雷諾數(shù)難以實(shí)現(xiàn)相近。隨著計(jì)算

2、機(jī)軟件與硬件的飛速進(jìn)步、計(jì)算技術(shù)的迅速提高及湍流模型的不斷發(fā)展和完善,用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬風(fēng)洞試驗(yàn)日趨成熟,且逐漸成為結(jié)構(gòu)風(fēng)工程研究的最有力手段。本文正是利用這一數(shù)值風(fēng)洞模擬方法對(duì)仿唐古建筑周圍風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行研究,從而得到建筑物的風(fēng)荷載體型系數(shù)。主要有以下這幾方面的工作:
　　(1)基于CFD數(shù)值模擬軟件Fluent6.3對(duì)坡角分別為45°和30°的封閉式雙坡屋面房屋進(jìn)行數(shù)值模擬,探討數(shù)值模擬時(shí)計(jì)算域的尺寸、網(wǎng)格劃分的大小、數(shù)量與形式、三維湍

3、流模型的選取、邊界條件、離散格式以及收斂判斷標(biāo)準(zhǔn)等,求出建筑物表面的風(fēng)壓分布及平均風(fēng)壓系數(shù)分布,將建筑物的體型系數(shù)與《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)進(jìn)行比較,論證數(shù)值風(fēng)洞模擬方法的可行性與準(zhǔn)確性。
　　(2)對(duì)不同風(fēng)速及風(fēng)向角下,兩種工況的復(fù)雜體型仿唐古建筑定鼎門房屋周圍風(fēng)環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬,并描述建筑物周圍風(fēng)場(chǎng)流動(dòng)過(guò)程的復(fù)雜性及建筑物表面的平均風(fēng)壓系數(shù)隨著風(fēng)向角的變化而變化的趨勢(shì),并闡述風(fēng)繞建筑物流動(dòng)過(guò)程中與風(fēng)壓的