低層建筑表面風荷載數(shù)值模擬研究.pdf

1、大量低層建筑在臺風作用下倒塌破壞是造成風災損失的主要原因，如何較全面地掌握低層建筑屋面風荷載的分布規(guī)律，以便提出有效的抗風措施顯得十分必要。伴隨著計算機硬件技術的提升和計算流體動力學(CFD)理論的發(fā)展，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，同時也為低層建筑風荷載研究提供了一條有效的途徑。本文主要運用數(shù)值模擬方法較系統(tǒng)地分析了低層建筑屋面風荷載的分布特點，并利用其在變換模型和參數(shù)分析上的優(yōu)勢，討論了房屋參數(shù)和幾何參數(shù)對低層

2、建筑表面風荷載的影響。主要工作如下： 1、通過對標準TTU模型的數(shù)值模擬，考察了TTU模型在60度、90度風向角下表面風壓分布的特點。同時進一步利用風洞試驗和現(xiàn)場實測結果，通過局部比較(中線風壓系數(shù))和整體比較(屋面分塊風壓系數(shù))的方法，著重分析了幾種主要因素(湍流模型、對流項差分格式，入口邊界條件、網(wǎng)格離散方式)影響下，數(shù)值模擬的精度問題。 2、對帶挑檐的低層雙坡房屋進行了數(shù)值模擬研究，通過典型風向角下數(shù)值模擬和風洞試

3、驗結果的對比，驗證了數(shù)值模擬低層房屋風荷載的可行性。在此基礎上，對一類低層雙坡房屋進行了數(shù)值模擬，以比較不同房屋參數(shù)(坡角、挑檐長度、檐口高度)下，屋面風壓分布的特點及其影響。 3、對一低層大跨的弧形體育場挑篷結構進行了數(shù)值模擬。通過對其不同風向角下挑篷表面風壓等值線的分析，說明了此類特殊體型的低層建筑風荷載分布特點。在此基礎上，運用對比分析的方法，考察了這一建筑在不同幾何因素(看臺、后挑、變截面)影響下，挑篷表面風壓分布的特點