基于CFD原理的CAARC標(biāo)準(zhǔn)建筑模型的數(shù)值模擬分析.pdf

1、風(fēng)荷載是空氣流動時對工程結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生的作用，是結(jié)構(gòu)的重要設(shè)計(jì)荷載，特別是對于一些高聳結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁、高層建筑、屋蓋等。對建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的研究是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個非常重要的內(nèi)容。在實(shí)際工程中研究風(fēng)荷載的方法經(jīng)常使用的有風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場實(shí)測以及數(shù)值模擬，這些方法各有其自己的特點(diǎn)和優(yōu)勢，需要根據(jù)不用的需要進(jìn)行選擇使用。但是風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)存在一些如費(fèi)用高，周期長，縮尺模型等問題，使得數(shù)值模擬方法相對風(fēng)洞試驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)測的優(yōu)勢日益凸顯。數(shù)值模擬方法由于

2、其設(shè)計(jì)周期短，試驗(yàn)費(fèi)用低，風(fēng)險較小等優(yōu)點(diǎn)，相比于其他傳統(tǒng)的方法具有獨(dú)特的優(yōu)勢，因此漸漸的運(yùn)用于實(shí)際工程中。通過數(shù)值模擬的方法可以對復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬計(jì)算，確定其體形系數(shù)和表面風(fēng)壓，這無疑對風(fēng)荷載的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文基于 ANSYS-Fluent16.1軟件計(jì)算平臺，對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：
　?。?）本文選取了國際上通用的CAARC標(biāo)準(zhǔn)高層建筑模型（Commonwealth A

3、dvisory Aeronautical Research Council）作為研究對象，利用前處理軟件ICEM建立初始模型，然后劃分網(wǎng)格，設(shè)立邊界條件，通過 Fluent對 CAARC標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行數(shù)值模擬，研究了建筑物周圍風(fēng)速分布規(guī)律和建筑物表面風(fēng)壓分布規(guī)律。
　?。?）將數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果和同濟(jì)大學(xué) TJ-2風(fēng)洞試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了對比，分析了 CAARC標(biāo)準(zhǔn)高層建筑模型的體型系數(shù)，并研究了足尺模型和縮尺模型中數(shù)值模擬的不同之處，