检索结果-南通市图书馆

作者：黄成杰长安大学

学位级别：硕士

强风下,高层建筑幕墙结构易引发局部损坏,此时在内、外压的共同作用下,其余幕墙结构将处于高危状态。人们对于风致内压的认识不够,我国现行《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）中,仅给出了考虑单面主开洞的建筑结构的内压系数及封闭... 详细信息

强风下,高层建筑幕墙结构易引发局部损坏,此时在内、外压的共同作用下,其余幕墙结构将处于高危状态。人们对于风致内压的认识不够,我国现行《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）中,仅给出了考虑单面主开洞的建筑结构的内压系数及封闭结构的内压系数,对于多面开洞状态下及斜风向状态下的内压系数均未提及。显然,这已经不能满足实际工程应用。因此,对高层建筑的风致内压开展深入研究是非常有必要的。本文通过CFD软件Fluent 16.0分析了不同开洞数量、开洞位置、开洞面积以及风向角对单体开洞高层建筑的风致平均内压的影响,同时对其干扰作用下的风致平均内压也进行了较为系统的研究,主要的研究内容与结论如下:（1）来流特征在数值模拟中保持了较好的水平均匀性,并以此为基础,建立了适于开洞高层建筑的数值分析方法。（2）开洞高层建筑结构内部的平均内压在任意风向角下均可采用统一值描述。开洞高层建筑平均内压系数随风向角变化剧烈。对于单面开洞高层建筑,开洞数量与开洞面积对于平均内压系数基本不产生影响,但开洞位置对于平均内压系数的影响较大;对于多面开洞高层建筑,平均内压系数取决于各面开洞面积的相对大小。风致平均内压的理论估算公式具有较高精度。（3）当两建筑物串列布置时,上游施扰建筑对迎风面开洞受扰建筑的平均内压系数的干扰作用为遮挡效应。当两建筑物并列布置时,施扰建筑对侧面开洞受扰建筑的平均内压系数的干扰作用为峡谷效应。当两建筑物错列布置时,0°、30°与45°风向角下,上游施扰建筑对于迎风面开洞受扰建筑的平均内压系数的干扰作用为遮挡效应。（4）单体开洞高层建筑的平均净风压系数普遍较大,对幕墙结构不利。相对而言,串列或错列布置所产生的遮挡效应能有效降低开洞受扰建筑的平均净风压系数,而并列布置所产生的峡谷效应则会增大侧面开洞受扰建筑的平均净风压系数。

关键词：开洞高层建筑数值分析风致平均内压内外压共同作用内压干扰效应

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大跨屋盖建筑开孔风致平均内压的数值模拟研究

大跨屋盖建筑开孔风致平均内压的数值模拟研究

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作者：孙斌浙江大学

学位级别：硕士

近年来,大跨屋盖建筑因其外形美观、功能实用而在全国各地不断涌现,此类建筑往往对风荷载比较敏感,研究在建筑的各个部位开孔而引起的风对结构的影响具有重要的实用价值,在大跨屋盖的悬挑部分开孔对于结构的减风有利,在其他部位开孔则... 详细信息

近年来,大跨屋盖建筑因其外形美观、功能实用而在全国各地不断涌现,此类建筑往往对风荷载比较敏感,研究在建筑的各个部位开孔而引起的风对结构的影响具有重要的实用价值,在大跨屋盖的悬挑部分开孔对于结构的减风有利,在其他部位开孔则会引起风致内压。计算流体动力学(CFD)是近40年发展起来的新兴学科,随着计算理论和计算机的发展,其在最近的十几年得到了普遍的重视和运用。相比传统的结构风工程研究方法,CFD方法具有明显的优势,又因其不完全成熟,CFD的应用也有很多难点问题。本文对CFD的基本理论和思路进行了简要介绍:从控制方程的通用形式在计算网格上建立通用离散方程开始,对流场的数值解法进行说明,然后对湍流模拟方法进行详细归类,最后介绍了湍流模拟中近壁区的处理方法。本文首先运用CFD方法对一典型大跨悬挑屋盖结构进行数值风洞建模与计算,将数值模拟结果与风洞试验结果对比,在核实了数值模拟精度的基础上,对在悬挑部分开孔及加设女儿墙两种较实用的减风方法分别进行了数值模拟研究,以考察不同减风措施的效果区别,从而对实际减风措施提出建议。本文对一大跨屋盖结构在迎风面开孔前后的状态分别进行了风压CFD模拟,并与风洞试验数据进行了对比,然后运用伯努利方程导出了风致平均内压的理论估算公式,接着对不同开孔位置、面积和数量的若干工况进行了数值模拟,以全面了解数值模拟在内压模拟问题上的适用性,并对复杂开孔情况下的理论估算方法进行了探讨,最后给出了实际工作中确定风致平均内压的推荐方法。

关键词：大跨屋盖风工程计算流体动力学(CFD) 风洞试验悬挑结构减风开孔女儿墙风致平均内压伯努利方程理论估算数值模拟

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开孔结构内部风效应的风洞试验研究

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建筑结构学报 2007年第4期28卷 76-82页

作者：余世策楼文娟孙炳楠顾正维卢旦浙江大学土木工程学系浙江杭州310027 浙江大学建筑设计研究院浙江杭州310027

采用刚性模型风洞试验研究结构开孔时的内部风效应。设计制作了具有不同开孔状态的低层房屋模型进行多参数对比风洞试验,研究了开孔结构风致内压的空间分布特性,阐述了风致平均内压及脉动内压的产生机理,给出了平均内部风压系数与均方... 详细信息

采用刚性模型风洞试验研究结构开孔时的内部风效应。设计制作了具有不同开孔状态的低层房屋模型进行多参数对比风洞试验,研究了开孔结构风致内压的空间分布特性,阐述了风致平均内压及脉动内压的产生机理,给出了平均内部风压系数与均方根内部风压系数的理论估算方法,并与试验结果进行了对比,通过对风压系数时程的分析,探讨了内部风压峰值因子的取值规律及内外压的相关性特性。研究表明风致内压在空间上分布均匀且采用理论方法进行内部风压估算是可行的,在结构设计中有必要提高内部风压峰值因子的取值并考虑内外部风压的联合效应。

关键词：开孔结构风致平均内压风致脉动内压峰值因子相关系数

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圆柱形建筑双幕墙结构的内部风效应

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哈尔滨工业大学学报 2010年第4期42卷 624-628页

作者：楼文娟张敏浙江大学建筑工程学院杭州310027 桂林理工大学土木工程系广西桂林541004

对圆柱形建筑双幕墙进行了多参数对比风洞试验,研究了圆弧双幕墙结构风致平均内压的空间分布特性,阐述了廊道内平均风压的分布机理,给出了风致平均内压的理论估算方法,并与试验结果进行对比,吻合较好.研究表明:圆弧型双幕墙在背风向时,... 详细信息

对圆柱形建筑双幕墙进行了多参数对比风洞试验,研究了圆弧双幕墙结构风致平均内压的空间分布特性,阐述了廊道内平均风压的分布机理,给出了风致平均内压的理论估算方法,并与试验结果进行对比,吻合较好.研究表明:圆弧型双幕墙在背风向时,廊道内的平均风压非常均匀,其风致平均内压的分布受外幕墙开孔率、廊道间距和来流风速的影响很小;而在迎风向和侧风向时,廊道内的平均风压分布不均匀,其风致平均内压的分布随开孔率和来流风速的增大、廊道间距的减小变得越来越不均匀.

关键词：双层幕墙风致平均内压圆柱形建筑

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开洞对核电常规岛龙卷风荷载影响的研究

开洞对核电常规岛龙卷风荷载影响的研究

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作者：吴熙东南大学

学位级别：硕士

龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象,具有影响范围小、生消迅速、轨迹不定、破坏性极强等特点。由于其发生概率和区域相对较小,目前我国的《建筑结构荷载规范》中尚未包含普通结构的抗龙卷风设计标准。但是,对于某些破坏后果特别严重的设施... 详细信息

龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象,具有影响范围小、生消迅速、轨迹不定、破坏性极强等特点。由于其发生概率和区域相对较小,目前我国的《建筑结构荷载规范》中尚未包含普通结构的抗龙卷风设计标准。但是,对于某些破坏后果特别严重的设施,如核电站、火力发电厂等,在设计时需要考虑龙卷风荷载的影响,以保证其有足够的抵抗力。核电常规岛主厂房的围护面板在龙卷风作用下会发生破坏。在这种情况下,风对结构的影响除外压作用下,还需考虑内外压的共同作用。多数围护结构的破坏(例如屋盖掀翻和墙面倒塌)都是由于内外压共同作用引起,在极端环境条件(如龙卷风)下尤甚。合理估算结构所受的龙卷风荷载,得出开洞后结构各表面龙卷风荷载的分布特性,进行有针对性的加固措施,有助于提高核电厂等重要土建结构的抗龙卷风性能,减少恶劣环境条件下的经济损失。首先,建立了龙卷风场的数值模型,并对数值模拟结果进行分析验证。研究发现:数值龙卷风场的切向风速以及气压降沿径向的变化规律与二维Rankine涡理论模型吻合度较高,验证了数值模拟结果的可靠性。随后,分析了涡流比对龙卷风场结构及特征参数的影响。结果表明:随着涡流比的增加,龙卷风场中心气压降绝对值及最大切向风速逐渐减小,对应核心半径逐渐增大。低涡流比情况下,龙卷风切向风速及气压降的变化速率明显高于高涡流比情况。当涡流比S=1.0时,龙卷风由单涡核结构转化为多涡核结构,且风场结构趋于不稳定。其次,基于龙卷风数值模型,揭示了核电常规岛主厂房位于龙卷风核心半径处时围护结构的连续破坏机理。结果表明:结构位于龙卷风核心半径处时,其屋面靠近迎风面边缘处的负风压最大,屋面最先发生掀翻破坏。此时结构内表面各点风压值几乎处处相等,具有较高一致性。由于内外压共同作用,迎风面、背风面及近龙卷风侧面依次发生破坏,远龙卷风侧面未发生破坏。其中迎风面破坏率最大,达到22.2%。最后,研究了开洞对结构表面龙卷风风压分布特性的影响。将核电常规岛主厂房置于龙卷风场的核心半径处,改变开洞面积、开洞位置以及开洞数量,对相应工况下结构各表面风压分布特性进行了分析,并与风致平均内压理论公式结果进行对比。此外,对于复杂开洞结构,无法直接判断气流入口和出口位置,根据风致内压理论估算公式计算结构平均内压时需要进行繁琐的试算工作。为此,将风致内压理论估算公式与数值模拟技术相结合,为复杂开洞情况下的风致平均内压估算提供了解决方案。

关键词：龙卷风场核电常规岛计算流体动力学(CFD) 开洞围护结构风致平均内压

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