低層建筑表面風(fēng)荷載數(shù)值模擬研究.pdf

1、大量低層建筑在臺風(fēng)作用下倒塌破壞是造成風(fēng)災(zāi)損失的主要原因，如何較全面地掌握低層建筑屋面風(fēng)荷載的分布規(guī)律，以便提出有效的抗風(fēng)措施顯得十分必要。伴隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的提升和計(jì)算流體動力學(xué)(CFD)理論的發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)以其獨(dú)特優(yōu)勢在結(jié)構(gòu)風(fēng)工程領(lǐng)域得到了應(yīng)用，同時(shí)也為低層建筑風(fēng)荷載研究提供了一條有效的途徑。本文主要運(yùn)用數(shù)值模擬方法較系統(tǒng)地分析了低層建筑屋面風(fēng)荷載的分布特點(diǎn)，并利用其在變換模型和參數(shù)分析上的優(yōu)勢，討論了房屋參數(shù)和幾何參數(shù)對低層

2、建筑表面風(fēng)荷載的影響。主要工作如下： 1、通過對標(biāo)準(zhǔn)TTU模型的數(shù)值模擬，考察了TTU模型在60度、90度風(fēng)向角下表面風(fēng)壓分布的特點(diǎn)。同時(shí)進(jìn)一步利用風(fēng)洞試驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果，通過局部比較(中線風(fēng)壓系數(shù))和整體比較(屋面分塊風(fēng)壓系數(shù))的方法，著重分析了幾種主要因素(湍流模型、對流項(xiàng)差分格式，入口邊界條件、網(wǎng)格離散方式)影響下，數(shù)值模擬的精度問題。 2、對帶挑檐的低層雙坡房屋進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，通過典型風(fēng)向角下數(shù)值模擬和風(fēng)洞試

3、驗(yàn)結(jié)果的對比，驗(yàn)證了數(shù)值模擬低層房屋風(fēng)荷載的可行性。在此基礎(chǔ)上，對一類低層雙坡房屋進(jìn)行了數(shù)值模擬，以比較不同房屋參數(shù)(坡角、挑檐長度、檐口高度)下，屋面風(fēng)壓分布的特點(diǎn)及其影響。 3、對一低層大跨的弧形體育場挑篷結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過對其不同風(fēng)向角下挑篷表面風(fēng)壓等值線的分析，說明了此類特殊體型的低層建筑風(fēng)荷載分布特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用對比分析的方法，考察了這一建筑在不同幾何因素(看臺、后挑、變截面)影響下，挑篷表面風(fēng)壓分布的特點(diǎn)