大跨度屋蓋圍護結構風致破壞數(shù)值模擬研究.pdf

1、大跨屋蓋建筑因其外形美觀、功能實用而在大型公用建筑工程中不斷涌現(xiàn)。此類建筑自重輕、阻尼小，對風荷載比較敏感，極易受到強風的破壞，同時隨著電子計算機和計算流體動力學(CFD)理論的迅速發(fā)展，結構風工程研究除了繼續(xù)采用風洞模型試驗這一傳統(tǒng)和主要的研究手段外，數(shù)值模擬技術以其獨特優(yōu)勢在結構風工程領域得到了應用，為建筑風荷載研究提供了一條有效的途徑和另一種新的研究方法。
　　本文利用計算流體動力學(CFD)軟件CFX11.0，采用基于雷諾

2、平均（RANS）方法的SST k-ω湍流模型對典型大跨度屋面結構風致破壞進行模擬分析，探索屋面風致破壞機制并分析破壞原因，提出了若干大跨屋面防范和減輕強風災害的合理抗風措施。主要工作如下：
　　1．對若干平屋蓋大跨度結構進行了不同破壞開口大小數(shù)值模擬，并將結果和內壓估算理論進行對比，然后又利用本文方法與文獻數(shù)值模型結果進行對比，驗證數(shù)據(jù)的可靠性。
　　2．由于大跨度平屋蓋邊緣等幾何外形突變的部位是屋蓋的薄弱環(huán)節(jié)，屋蓋的風致破

3、壞往往由這些部位開始。本文對大跨度平屋蓋風致破壞過程進行了二維數(shù)值模擬，并且根據(jù)不同的入口大小和位置模擬了若干工況，研究屋蓋風致破壞后開口從小到大發(fā)展過程中，屋蓋開口附近風壓系數(shù)的變化規(guī)律。
　　3．用同樣的方法，對大跨度柱狀屋蓋風致破壞過程進行了二維數(shù)值模擬，考慮此結構屋蓋風壓受矢跨比影響明顯，分別討論了高低兩種矢跨比的情況，研究風致連續(xù)破壞過程中屋蓋開口附近風壓系數(shù)的變化規(guī)律，為大跨度屋蓋局部抗風設計提供參考。
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