復(fù)雜高層建筑風(fēng)特性及相互干擾的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著城市高層建筑群的不斷涌現(xiàn)，城市空間構(gòu)成日趨復(fù)雜，建筑與建筑之間的風(fēng)致干擾問(wèn)題變得日益突出。如何較全面地掌握高層建筑風(fēng)致干擾效應(yīng)的規(guī)律，以便提出有效的抗風(fēng)措施十分必要。 目前研究建筑物風(fēng)致干擾效應(yīng)的主要方法有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，風(fēng)洞模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算三種方法。本文采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的方法探討高層建筑之間的相互干擾問(wèn)題。本文在總結(jié)前人主要研究成果的基礎(chǔ)上，首先建立了以平均Navier-Stokes方程和κ-ε湍流模型為基礎(chǔ)的湍流流動(dòng)基

2、本方程及相應(yīng)的數(shù)值離散與求解方法。然后，對(duì)一實(shí)際工程中的復(fù)雜高層建筑在沒(méi)有相鄰大廈和有相鄰大廈影響的表面風(fēng)荷載進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果和風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果做了比較，驗(yàn)證了數(shù)值模擬的正確性和有效性；同時(shí)還對(duì)兩種湍流模型：標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型和可實(shí)現(xiàn)κ-ε型的模擬效果進(jìn)行了比較和分析。在此基礎(chǔ)上利用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型并配合非平衡的壁面函數(shù)法處理近壁面的湍流狀態(tài)，探討了兩個(gè)高層建筑之間的靜力相互干擾效應(yīng)，得到了兩個(gè)相同的方形截面建筑處于不同相對(duì)位置時(shí)的靜力

3、干擾因子IFm，并引入了正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的研究方案，研究了建筑物間距、尺寸、外形以及風(fēng)速、地貌、施擾建筑個(gè)數(shù)等因素的變化對(duì)受擾建筑風(fēng)荷載的影響，然后應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行模擬和推廣，獲得了一些可供高層建筑抗風(fēng)設(shè)計(jì)參考和應(yīng)用的結(jié)論和建議。論文還對(duì)三個(gè)高層建筑處于串列和并列布置時(shí)的相互干擾問(wèn)題進(jìn)行了計(jì)算和分析。 最后，論文對(duì)一復(fù)雜體型的球形高層建筑在有和沒(méi)有曲殼裙房情況下的表面風(fēng)壓分布進(jìn)行了數(shù)值模擬和結(jié)果分析，為此類結(jié)構(gòu)