学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
典型土木工程结构风荷载的数值模拟
作 者: 邓挺
导 师: 谢壮宁;熊光晶
学 校: 汕头大学
专 业: 结构工程
关键词: 超高层建筑 低矮建筑 风荷载 干扰效应 数值模拟 风洞试验
分类号: TU312.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 121次
引 用: 1次
阅 读: 论文下载
内容摘要
台风活动在我国十分频繁,随着现在全球气候变暖,气候变化越来越异常,台风的频率和强度都在增大。因此,对超高层的表面风压以及沿海一带的低矮房屋风荷载特性进行研究,对于减少我国沿海地区风灾损失以及国民经济的发展将具有十分重要意义。本文首先基于CFX软件平台,按照实际尺寸建立了天津高银117的模型,采用RNG k ?ε湍流模型对平均基底荷载和表面风压进行了数值模拟研究。并且与风洞试验进行了对比,两种吻合较好。同时,通过数值模拟的方法方便地显示了流场的信息,对风压分布进行了机理分析。需要指出的是在断面棱角很明显并且靠近迎风面的地方,流体分离明显,局部风压很大,风压梯度变化剧烈,在进行围护结构设计的时候要采取必要的措施进行防范。针对广东沿海一带一类比较典型的低矮建筑双坡房屋屋面平均风压进行了数值模拟,与风洞试验对比了对比,验证了数值模拟在低矮建筑中应用的正确性。研究了屋面上的屋脊和厝头等构筑件及其尺寸对屋面平均风压的影响,针对群体布局中最具典型代表性的两个双坡屋面并列布置之间的干扰效应进行了模拟计算和风洞实试验。结果显示:屋面边缘和屋脊地方负压较大,当加上由自重较大的混泥土制成的屋脊和厝头后,使得原来在这些地方分离的流体都转移到屋脊和厝头上,屋面负压的绝对值下降,是一种对屋面抗风有利的构建形式。屋脊的高度变化对整个屋面风压有一定的影响,不同风向角下影响情况是不同的。当风垂直于屋脊的时候影响作用最大,当风向与屋脊平行的时候,影响很小。两个低矮双坡房屋并列布置,存在明显干扰效应,各个部位的干扰效应不同,屋面最大负压干扰因子达到1.38,且干扰效应随着建筑间距的增大而减少,由数值模拟的风速场分析,可以发现并列布置干扰效应趋于消失的最大建筑间距。
|
全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-8 第1章 绪论 8-15 1.1 引言 8-9 1.2 风工程研究现状 9-10 1.2.1 现场实测 9 1.2.2 风洞试验 9 1.2.3 数值风工程(CFD) 9-10 1.3 国内外研究现状 10-14 1.3.1 国外研究 10-12 1.3.2 国内研究 12-14 1.4 本文研究的主要内容 14-15 第2章 结构风工程数值模拟理论 15-28 2.1 大气边界层理论 15-16 2.1.1 平均风剖面 15 2.1.2 湍流度剖面 15-16 2.2. CFD 求解过程 16-27 2.2.1 基本控制方程 16-19 2.2.2 湍流模型 19-27 2.3 小结 27-28 第3章 天津高银117 大楼风荷载数值模拟研究 28-39 3.1 引言 28-29 3.2 风洞试验介绍 29-30 3.3 数值模型介绍 30-33 3.3.1 建模和网格设置 30-31 3.3.2 边界条件设置 31-33 3.4 结果分析 33-38 3.4.1 表面风压分析 33-35 3.4.2 形成机理分析 35-36 3.4.3 基底荷载分析 36-38 3.5 小结 38-39 第4章 低层双坡房屋风压分布影响的数值模拟研究 39-62 4.1 引言 39-40 4.2 模型介绍 40-42 4.2.1 典型建筑构件模型 40-41 4.2.2 并列干扰模型 41-42 4.3. 数值模拟介绍 42-46 4.3.1 构筑件影响数值建模 42-44 4.3.2 并列干扰数值建模 44-45 4.3.3 边界条件设置 45-46 4.4. 数值模拟结果验证 46-48 4.5. 构筑件形式对风压分布的影响的数值模拟研究 48-53 4.5.1 屋脊的影响 48-51 4.5.2 厝头的影响 51-53 4.6. 群体干扰效应 53-61 4.7. 小结 61-62 第5章 结论与展望 62-64 5.1 本文研究工作总结 62-63 5.2 未来研究方向展望 63-64 参考文献 64-66 致谢 66
|
相似论文
- LNG系统中工作压力设定依据与换热器正交试验设计,TQ051.5
- 高强度钢板冲压件回弹的研究,TG386
- 筒形件可控径向加压充液拉深数值模拟与实验研究,TG386
- 硬质合金与钢连接工艺及机理研究,TG454
- 具有非对称端壁的涡轮叶栅气膜冷却数值研究,V231.3
- 复杂形体的高速气动对流及耦合换热研究,V215.4
- 轨道交通引起周围环境竖向振动的振源特性分析,U211.3
- 循环流化床内颗粒聚团的传热特性研究,TK124
- 生物质直接再燃的数值模拟,TK16
- 670t/h四角切圆锅炉炉内煤粉燃烧过程的数值模拟,TK224.11
- 1000MW超超临界褐煤锅炉炉内燃烧过程的数值模拟,TK224.11
- 喷动床内气固两相流动特性的研究,TK173
- 周向浓淡旋流燃烧器空气动力场的试验研究及数值模拟,TK223.23
- 中心回燃式燃烧室燃烧特性研究,TK223.21
- 迷宫式汽封和薄叶式汽封的数值模拟与对比分析,TK263.2
- 三峡库区水环境中营养盐磷分布规律的数值研究,X832
- 阀外置式小排量抽油泵的设计及性能仿真分析,TE933.3
- 渗流对尾矿坝稳定性影响的分析,TV649
- 低渗透油藏水力压裂研究,P618.13
- 果园风送式喷雾机流场数值模拟及试验研究,S491
- 微型联合收割机气流式清选装置的仿真研究,S225.3
中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 结构理论、计算 > 结构荷载与结构承载力 > 结构荷载分析
© 2012 www.xueweilunwen.com
|