考虑流固耦合作用的充气膜结构风压分布研究
On wind pressure coefficient distribution of air-supported structures considering fluid-structure coupling作者机构:西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 深圳市博德维环境技术股份有限公司深圳518057
出 版 物:《计算力学学报》 (Chinese Journal of Computational Mechanics)
年 卷 期:2017年第34卷第5期
页 面:665-671页
核心收录:
学科分类:080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)]
摘 要:充气膜结构是典型的风敏感型柔性结构,风荷载经常起关键的控制作用。本文利用ANSYS14.5程序中的workbench平台,考虑流固耦合作用,研究矩形平面气承式充气膜结构的风压系数分布。其中,选用基于雷诺时均模拟法的RNGk-ε湍流模型进行风场模拟,采用弱耦合分析方法模拟流固耦合风荷载效应。分析的参数选择风向角、结构内压、矢跨比和平面长宽比。针对矢跨比分别为1/4,1/3和1/2,长宽比分别为5/3,2/1和3/1的柔性充气膜结构模型,计算不同内压及不同风向角作用下的结构响应。结果表明,考虑流固耦合作用时,充气膜结构的风压体型系数比不考虑流固耦合作用的刚性模型明显偏大,其影响因子在1.25~1.5之间;充气膜结构的风压系数分布受风向角、内压、长宽比及矢跨比的影响较大。