文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
村镇建筑风压分布数值模拟及抗风设计研究
姓名:程占云
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:窦远明
20071101
河北工业大学硕士学位论文
村镇建筑风压分布数值模拟及抗风设计研究
摘要
村镇房屋的抗风防灾问题是我国沿海地区和部分山区当前面临的一个迫切需要研究
解决的问题。河北省拥有较多山系,临靠渤海,近年来大风灾害时有发生,人员、经济损
失惨重,所以这个问题也显得非常紧迫,亟待解决。本文通过对河北省部分地区低矮房屋
建筑形式的调查,对大风灾害中建筑房屋倒塌损坏情况的历史资料进行收集整理;然后结
合实际情况构建房屋的仿真模型,利用计算机通过数值风洞技术进行模拟计算,并对计算
结果进行系统而深入的分析研究;同时深刻研究总结低矮房屋表面风压的分布规律,并进
一步揭示风致破坏机理,较好地提出了村镇房屋抗风设计的主要防护措施,对指导村镇房
屋实际建设工作具有一定的借鉴意义。
本文根据数值风洞技术的模拟原理,采用计算机数值模拟方法,对低矮房屋表面三维
流动的风压分布特性进行仿真模拟。主要包括构建低矮房屋风压分析基本方程,建立模拟
仿真模型,根据实际情况设置相应的研究参数,随后进行分析计算,并对运算结果进行整
理分析、归纳研究。
在此基础上,结合国内外低矮房屋抗风研究现状,分析影响低矮房屋抗风性能的主要
因素,总结适用于我国目前实际情况的低矮房屋抗风设计方法,提出切实可以提高我国低
矮房屋抗风性能的设计措施,最后简要阐述今后研究低矮房屋抗风性能发展方向的一些设
想。
关键词:低矮建筑,数值模拟,建筑表面风压,计算流体力学,抗风设计
ii
KEY WORDS:
河北工业大学硕士学位论文
RESEARCH ON NUMERICAL SIMULATION OF WIND
PRESSURE DISTRIBUTION AND WIND-RESISTANT
DESIGN FOR LOW-RISE RURAL BUILDING
ABSTRACT
It is a very urgent problem to research the wind-resistant and wind disaster prevention of
low-rise buildings in our coastal areas and the partial mountainous areas. Hebei province have
many mountains and impended by Bohai Sea, gale wind disaster often happened in recent years
and caused heavy people and economic losses, so this problem demanding prompt solution. The
article does an investigation on architectural form in low-rise rural buildings, collects and
consolidates the historical data of collapsed and damaged buildings in the wind disaster. Based
on these data, the article constructed simulation model of building, using Numerical Wind Tunnel
to go on a simulation and analysis. Numerical Wind Tunnel technology putational fluid
dynamics is an effective analysis method for the wind field. Wind pressure distribution of the
action of wind load was simulated based on the standard k-ε closure turbulence model, at the
same time the shape coefficients wind pressure were obtained. Calculation results indicate
mechanism of wind-induced damages. And the result is a direct reference