雙塔高層建筑風荷載干擾效應的數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展,大量復雜體型的雙塔或多塔建筑結構形式不斷涌現(xiàn),給高層建筑抗風設計帶來了新的問題.目前針對單體高層建筑的風荷載研究較多,而對于復雜體型多塔樓高層建筑風荷載及其相互干擾的研究較少.本文結合蕭山國際商務大樓工程,對具有復雜體型的雙塔高層建筑風致靜力干擾效應進行了較深入的研究,并對雙塔高層建筑的狹道效應和上下游建筑的靜風干擾進行了研究. 計算流體動力學(CFD)是近40年發(fā)展起來的新興學科,隨著計算理論和計算機的發(fā)展

2、,其在最近的十幾年得到了廣泛的重視和運用.相比傳統(tǒng)的結構風工程研究方法,CFD方法具有明顯的優(yōu)勢,又因其不完全成熟,CFD的應用也有很多難點問題.本文對CFD的基本理論和思路進行了簡要介紹:包括控制方程通用形式的建立與離散,以及對流場的數(shù)值解法進行說明,然后對湍流模擬方法進行詳細歸類,最后介紹了湍流模擬中近壁區(qū)的處理方法. 本文對雙塔樓建筑進行了剛性模型風洞試驗.在試驗結果表達形式上,采用了表面積分法,提出了三維風載合力,便于工

3、程應用.研究了不同風向角下順風、橫風和扭轉(zhuǎn)向的三維風荷載,分析了有雙塔樓相互干擾的群體體型系數(shù)以及局部體型系數(shù),為雙塔高層建筑的抗風設計提供了合理的風載取值. 本文運用CFD方法對雙塔樓進行數(shù)值風洞建模與計算,將靜風荷載的數(shù)值模擬結果與風洞試驗結果對比,在核實了數(shù)值模擬精度的基礎上,對在雙塔建筑0°風向角下的狹道效應進行了數(shù)值模擬研究,以考察雙塔樓不同間距下的狹道效應,從而對減小實際雙塔樓的狹道效應的影響提出建議. 本文