矩形截面高聳結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的CFD模擬.pdf

1、隨著數(shù)值模擬技術(shù)的不斷發(fā)展，其在工程應(yīng)用及科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)高聳結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載進(jìn)行數(shù)值模擬并預(yù)測(cè)，不僅可以減少研究費(fèi)用還能節(jié)約時(shí)間，并為初步設(shè)計(jì)提供參考。本文采用CFD模擬技術(shù)手段研究鈍體表面風(fēng)荷載:首先建立多種長(zhǎng)寬比的二維斷面和三維模型、構(gòu)建合理的邊界條件。在FLUENT14.5軟件中利用SST k-ω湍流模型進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)研究結(jié)構(gòu)周圍流場(chǎng)分布規(guī)律、形成機(jī)理，進(jìn)而研究建筑物表面的風(fēng)壓分布特點(diǎn)。
　　將數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)有

2、的研究成果對(duì)比分析，深入分析了矩形斷面表面風(fēng)壓特性的分布規(guī)律，為結(jié)構(gòu)抗風(fēng)研究和提高高聳結(jié)構(gòu)荷載取值精度提供參考。
　　具體研究?jī)?nèi)容有幾個(gè)部分:
　　(1)在均勻流中，建立4個(gè)長(zhǎng)寬比分別為1∶1、2∶1、3∶1和4∶1的二維矩形斷面模型，通過(guò)模擬計(jì)算得到流場(chǎng)和表面壓力分布情況，并將模擬結(jié)果與已有論文和文獻(xiàn)進(jìn)行對(duì)比分析，確定截面長(zhǎng)寬比對(duì)其流場(chǎng)和表面壓力分布的影響。
　　(2)在均勻流中，將形狀規(guī)則的三維高聳結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成方柱模

3、型，并對(duì)其進(jìn)行模擬計(jì)算，得到方柱周圍的流場(chǎng)和表面壓力分布。對(duì)方柱進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，得到其周圍流場(chǎng)和表面分壓分布，并與模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。通過(guò)對(duì)其流場(chǎng)分布和表面壓力分布，討論了其壓力分布規(guī)律和雷諾數(shù)的影響。
　　(3)為驗(yàn)證數(shù)值模擬技術(shù)的可靠性，將在均勻流中模擬計(jì)算的長(zhǎng)寬比為1∶1的二維矩形斷面模型的流場(chǎng)和壓力分布結(jié)果與在均勻流中模擬計(jì)算的方柱進(jìn)行對(duì)比分析，得出兩種狀態(tài)即瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)以及矩形截面建筑高度對(duì)其流場(chǎng)和壓力分布的影響情況。