建筑物平均風(fēng)壓的數(shù)值模擬技術(shù)研究.pdf

1、風(fēng)荷載對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)非常重要的荷載，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不可缺少的。因此如何去確定建筑物表面風(fēng)壓的情況，以便進(jìn)一步研究風(fēng)對(duì)結(jié)構(gòu)的作用就顯得非常重要。 風(fēng)對(duì)建筑物的作用屬于復(fù)雜鈍體繞流問(wèn)題，建筑物周圍的風(fēng)流場(chǎng)是十分復(fù)雜的，湍流場(chǎng)充滿了分離、回流、旋渦等一系列復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式，理論方法還難以解決這一復(fù)雜的流動(dòng)問(wèn)題。目前研究建筑物風(fēng)荷載的分布情況主要有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算三種。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)是最直接的方法，但是顯然這種方法費(fèi)時(shí)、

2、費(fèi)錢、費(fèi)人力，而且無(wú)法在建筑物建設(shè)之前進(jìn)行，無(wú)法對(duì)擬建建筑物進(jìn)行風(fēng)環(huán)境預(yù)測(cè)，這種方法有一定的局限性；風(fēng)洞試驗(yàn)作為目前研究風(fēng)荷載的最主要和重要的方法也存有很多不足，包括費(fèi)用昂貴、適應(yīng)性不強(qiáng)等等。相比之下利用計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamic，CFD）的原理在計(jì)算機(jī)上模擬建筑物周圍風(fēng)場(chǎng)的方法卻有著諸多的優(yōu)勢(shì)。 本文采用計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算的方法，并詳細(xì)闡述了鈍體繞流的基本特性及其基礎(chǔ)理論，推導(dǎo)了CFD數(shù)值

3、模擬理論的基本方程，以及湍流的模擬等?？偨Y(jié)出應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）對(duì)鈍體建筑物繞流風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行模擬時(shí)其計(jì)算流域、網(wǎng)格劃分、邊界條件、湍流模型以及計(jì)算參數(shù)等的確定原則及方法。 本文選取了一個(gè)典型的立方體狀建筑物模型，用開(kāi)源軟件OPENFOAM對(duì)其建立了縮小尺度的剛性模型，并選擇了不同的截面堵塞率，不同的計(jì)算域長(zhǎng)度和不同的網(wǎng)格劃分形式，并準(zhǔn)確的模擬大氣中來(lái)流的風(fēng)剖面，計(jì)算用的湍流模型選取了標(biāo)準(zhǔn)的k-ε模型，重正化群k-ε模型和re