風雨聯(lián)合作用試驗準則及數(shù)值模擬.pdf

1、在精細化開展土木工程災害作用研究趨勢下，土木工程對象風雨聯(lián)合作用越來越受到各國學者的重視，現(xiàn)階段關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)風雨聯(lián)合作用的研究所面臨的問題突出表現(xiàn)在兩個方面，即風雨場試驗相似準則的尚不具備制約著土木工程風雨聯(lián)合作用效應的研究，風雨聯(lián)合作用數(shù)值模擬方法尚不完善?；诖耍疚膰@建立風雨場試驗相似準則及建立基于Computational Fluid Dynamics（CFD）結(jié)構(gòu)風雨耦合作用數(shù)值模擬方法開展研究。具體內(nèi)容包括：
　

2、?。?）基于兩個一致性條件，即雨膜縮尺比與幾何縮尺比相一致、風雨試驗環(huán)境與現(xiàn)場環(huán)境雨滴降落攻角相一致，提出了風雨聯(lián)合作用試驗準則。并通過具體實例，以哈爾濱工業(yè)大學風洞與浪槽聯(lián)合實驗室大試驗段為風雨聯(lián)合作用試驗環(huán)境，完成了針對丹麥大貝爾特橋梁某風雨場試驗模擬的參數(shù)確定，進而驗證了該試驗準則的可行性。
　?。?）通過公式推導，得到雨場降雨強度與顆粒流質(zhì)量流率的轉(zhuǎn)化公式關(guān)系；依托FLUENT軟件平臺，提出了Rosin-Rammler預設(shè)

3、函數(shù)法和CFD自定義函數(shù)法兩種雨滴譜再現(xiàn)方法；以雨強換算及雨滴譜再現(xiàn)為基礎(chǔ)，建立了基于雙參數(shù)的風雨耦合場數(shù)值模擬方法，并通過具體算例，比較了三種雨滴譜模擬方法的優(yōu)劣，發(fā)現(xiàn)：自定義函數(shù)法模擬雨場模擬結(jié)果較為客觀，但操作復雜，而離散多入射元法模擬速度最慢、模擬真實度最差，而CFD預設(shè)函數(shù)法的介于兩者之間。
　?。?）基于EWF模型和歐拉-拉格朗日離散相模型，并采用增強型壁面法，結(jié)合動網(wǎng)格技術(shù)，進而建立了結(jié)構(gòu)風雨聯(lián)合作用數(shù)值模擬方法。并