超高層建筑結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)風(fēng)荷載效應(yīng)研究.pdf

1、隨著對風(fēng)荷載特性研究的不斷深入,對風(fēng)速風(fēng)向剖面特征認(rèn)識也更為全面,發(fā)現(xiàn)風(fēng)向隨著高度的變化而變化;建筑結(jié)構(gòu)越建越高、越柔,風(fēng)荷載對其的影響變得更為敏感;當(dāng)風(fēng)向偏轉(zhuǎn)變化后,對結(jié)構(gòu)將會產(chǎn)生怎樣的影響?本文正基于上述背景,采用CFD和有限元分析的數(shù)值模擬方法,探索旋轉(zhuǎn)風(fēng)荷載對超高層建筑結(jié)構(gòu)的響應(yīng)影響。本文進(jìn)行了如下幾部分的研究內(nèi)容:
　　基于經(jīng)典Ekman理論(三力模型),引入慣性力的地轉(zhuǎn)動量近似理論(四力模型)和分離離心力的梯度風(fēng)近似理

2、論(五力模型),分別建立了三種邊界層平衡模型的風(fēng)向剖面理論模型;之后基于風(fēng)廓線雷達(dá)實測臺風(fēng)鸚鵡和強(qiáng)臺風(fēng)黑格比過程數(shù)據(jù)研究風(fēng)向剖面特征并理論剖面進(jìn)行對比,結(jié)果表明風(fēng)向隨高度發(fā)生了偏轉(zhuǎn),在500m高度時風(fēng)向偏轉(zhuǎn)達(dá)35°。
　　基于ANSYS-CFX平臺,采用LES方法,對方形截面超高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了平均風(fēng)入口和脈動風(fēng)入口兩種工況下的剛性模型數(shù)值模擬(包括8個風(fēng)向角下共16個算例的計算)。研究了不同風(fēng)向下結(jié)構(gòu)表面的風(fēng)壓系數(shù)分布特性、風(fēng)力