文档介绍：摘要性。同时结合风洞试验结果对两种常用湍流物理模型:亍弈P秃蚻州关键词:高层建筑、风荷载、数值模拟、干扰效应随着经济的发展、技术的进步和城市建设中考虑节约用地的需要,高层建筑实际工程中分析风荷载的作用时,风洞试验的方法应用较多。但风洞试验存在实实际应用技术仍然不十分成熟,在实际工程中的应用不多。因此对高层建筑风荷推导了常用的二方程湍流物理模型的基本方程。并简要阐述了数值模拟基本求解过程、方程的离散、数值解法和边界条件的设置。建立了数值模拟的流体计算域模型和结构模型,分别进行了单体建筑和干扰效应的静、动力风荷载数值模拟。将模拟结果与文献中风洞试验的结果进行对比,验证了数模模拟的准确性和可靠的模拟效果更好。在此基础上采用譻模型对单体建筑进行了风荷载瞬态分应大于静力响应。最后以两个相邻建筑为例进行风荷载干扰效应的静、动力风荷载数值模拟。研究发现干扰效应情况下流场气流分离、旋涡脱落等较单体模拟有很大变化,从而引起建筑表面风荷载的大小和脉动情况产生较大变化,进一步引起结构响应的显著改变。干扰效应下结构的最大响应要明显大于单体模拟的结果。模拟结果及分析对高层建筑结构的抗风研究与设计有较高的参考价值。得到了很大的发展。高层建筑结构由于其高、柔的特点,风荷载的影响更加突出。验周期长、费用高、缩尺效应等问题。随着计算机容量和运算速度的提高,数值模拟的优越性逐渐显示出来,并成为研究的热点。但目前风荷载数值模拟方法的载的数值模拟方法进行系统的研究具有重要的工程实用价值。本文首先在总结前人成果的基础上,,模型的模拟效果进行了对比分析,分析表明对于本文中的模拟情况住昴P析,详细分析了流场和结构响应随时间的变化情况,分析表明结构的最大动力响
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第一章绪论引言特点结构偏柔性,风荷载的重要性进一步突显,有时甚至是决定性的荷载作用。飓风造成的损失占%>菝拦柿贤臣疲晏ǚ缭斐傻乃鹗诿是年以来登陆我国大陆强度最大的台风。登陆时近中心最大风速闽浙两省紧急转移嗤蛉恕W萑蝗绱耍吧C馈碧ǚ缭谖夜匀辉斐余人死亡,近十万间房屋受损,直接经济损失谠H嗣癖摇虽然尚未发生过高层建筑主体结构因大风作用而倒塌的事例,但其影响仍然到严重破坏,钢框架发生塑性变形,大楼在整个风暴中严重摇晃,顶部水平残余大楼在一次龙卷风中也发生了类似的情况C拦ㄊ慷俚腏致使该建筑的使用耽误了三年半,造价也翻了一番。纽约一幢层的高层建筑,对建筑物来讲,风的作用虽然没有地震作用那么强烈,但是由于其作用频繁,工程设计中需要切实可行的手段来计算风对结构的影响。我国每四年召开一次“全国风工程及工业空气动力学学术会议”,开展风工程和工业空气动力学技术风荷载是土木工程设计、计算中的重要荷载。高层建筑结构,因其高、细的若处理不当会造成结构的损伤及破坏,危及生命财产安全。有资料表明,风灾所造成的经济损失居所有自然灾害的首位。年全球发生的严重自然灾害共造成约诿涝5木盟鹗АF渲校诒槐O盏乃鹗е校元,龙卷风造成的损失为亿美元,其他风灾造成的损失为诿涝!9方面,据媒体报道年第盘ǚ纭吧C馈保月日在浙江霞关登陆,很大。美国迈阿密的舐ピ甑囊淮戊ǚ缦髦校Щそ峁故位移竟达5驴巳怪莸腉舐ィ悖T诖蠓的作用下,玻璃幕墙严重损坏、破裂,后来不得不更换了所有的一万多块玻璃,在大风作用下产生振动,顶部几层的人员无法进行书写,带来严重的不舒适感【。持续时间长,造成的损失仍然非常严重。同时随着材料和施工技术的发展,高层建筑向着更加高、柔的方向发展,高度大、结构刚度小、质量轻且阻尼比较小,对风荷载的敏感性增强。风荷载有时甚至成为其结构设计的控制性因素。因此在的科研攻关、交流合作等。痵。
。由于太阳对地球上大气加热和温度上升的不均了趋于平衡的空气流动,便形成了风地球表面通过地面的摩擦对空气水平运动产生阻力,从而使气流速度减慢,这种地面摩擦的影响,气流将沿等压线以梯度风速流动,这一高度称为大气边界内风的状况是结构设计人员最关心的。在边界层以上的大气称为自由大气,以梯自由大气中的风流动为层流,基本沿等压线以梯度风速流动。而大气边界层风具有一定的倾角,相对于水平方向在±诒浠U庋峁股铣椒风力外,还存在竖向分风力。竖向分风力对细长的竖向结构,一般只引起竖向轴力的变化,对这类工程来讲并不重要。但像大跨度屋盖和桥梁结构等,竖向分风力作用则会比较明显。匀性,从而在地球相同高度的两点之间产生压力差,存在压力差的区域之间产生该阻力对气流的作用随高度的增加而减弱,当超过了某一高度之后,就可以忽略层高度或边界层厚度。建筑结构总是存在于地表大气边界层中,因此大气边界层度