復(fù)雜山地風(fēng)場(chǎng)及角鋼輸電塔風(fēng)荷載數(shù)值模擬研究.pdf

1、數(shù)值模擬是掌握山地風(fēng)場(chǎng)詳細(xì)信息的有力手段，可以為建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)分析提供資料。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范已經(jīng)就典型山體狀況的風(fēng)荷載進(jìn)行了規(guī)定。鑒于復(fù)雜山地地形更加多變，復(fù)雜地形風(fēng)場(chǎng)不能依靠典型山體風(fēng)場(chǎng)的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。因此，為進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)復(fù)雜地形風(fēng)場(chǎng)的了解，彌補(bǔ)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的不足，有必要進(jìn)行復(fù)雜地形風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬。
　　本文首先通過數(shù)值模擬獲得了平衡大氣邊界條件，確定了各種場(chǎng)地類型下的風(fēng)場(chǎng)參數(shù)獲取方法，接著通過數(shù)字高程數(shù)據(jù)建立三維復(fù)雜山地地形模

2、型，利用FLUENT針對(duì)湍流求解的雷諾平均法，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地形風(fēng)場(chǎng)的數(shù)值模擬，分析了不同類型風(fēng)場(chǎng)中考慮復(fù)雜地形影響后的風(fēng)速比及風(fēng)向角變化情況，同時(shí)計(jì)算得到了不同風(fēng)向角下研究位置處的風(fēng)速剖面。研究結(jié)果表明，同一種場(chǎng)地下風(fēng)速比及風(fēng)向不受入口來流風(fēng)速的改變影響，不同場(chǎng)地下兩者取值不同，其中風(fēng)速比差別均在12％以上，風(fēng)向差別更大，達(dá)到了40％。
　　通過UG及GAMBIT建模軟件建立了窄基角鋼輸電塔的整體模型，研究了窄基角鋼輸電塔風(fēng)荷載體型

3、系數(shù)隨不同參考風(fēng)速、來流風(fēng)向的變化情況，對(duì)考慮復(fù)雜地形影響后的輸電塔風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值與規(guī)范值進(jìn)行了對(duì)比。研究結(jié)果表明，體型系數(shù)的取值幾乎不受來流參考風(fēng)速的影響，輸電塔塔身段順與垂直線路方向的體型系數(shù)隨風(fēng)向角均是先增大后減小，橫擔(dān)體型系數(shù)變化基本與塔身變化一致，規(guī)范規(guī)定的體型系數(shù)比模擬值至少小于20％。在某些風(fēng)向角下，由于地形對(duì)風(fēng)速的加速效應(yīng)及規(guī)范的體型系數(shù)取值偏低等問題，復(fù)雜地形風(fēng)場(chǎng)下風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值比規(guī)范取值大接近一倍，此結(jié)果對(duì)復(fù)雜地形輸電塔