特殊體型空間結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載體型系數(shù)的CFD數(shù)值分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，空間結(jié)構(gòu)由其優(yōu)美的造型、新穎的結(jié)構(gòu)形式越來(lái)越受到建筑師的青睞。空間結(jié)構(gòu)具有受力合理、重量輕、造價(jià)低以及形式活潑新穎、能夠突出人類(lèi)藝術(shù)創(chuàng)造力等優(yōu)點(diǎn)，但是在越來(lái)越受到歡迎的同時(shí)，結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)問(wèn)題依舊是設(shè)計(jì)中的難題。而在建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，風(fēng)載體型系數(shù)是研究中一項(xiàng)重要的內(nèi)容。
　　本文將根據(jù)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法(CFD)來(lái)研究風(fēng)荷載的體型系數(shù)問(wèn)題。應(yīng)用大型有限元分析軟件ADINA，根據(jù)工程應(yīng)用情況，選取了四

2、種不同空間結(jié)構(gòu)體型的結(jié)構(gòu)，分別建立多個(gè)計(jì)算模型進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算、分析和對(duì)比。通過(guò)數(shù)值分析獲得該類(lèi)型結(jié)構(gòu)表面風(fēng)壓分布和體型系數(shù)的取值情況，為工程實(shí)踐和相關(guān)的科學(xué)研究提供具有實(shí)用價(jià)值的建議。
　　本文研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1.講述了體型系數(shù)的研究方法以及風(fēng)工程和CFD數(shù)值模擬理論的研究現(xiàn)狀。另外還對(duì)數(shù)值模擬法的研究背景和目前特殊體型空間結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的主要研究問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
　　2.對(duì)風(fēng)荷載體型系數(shù)的計(jì)算和CF

3、D數(shù)值模擬方法進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。講述了ADINA軟件中對(duì)于單元類(lèi)型的選擇和網(wǎng)格劃分技術(shù)。隨后采用LES湍流模型、k-εRNG湍流模型和標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型對(duì)封閉式落地拱形屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)模擬結(jié)果分析對(duì)比證明k-εRNG湍流模型更適用于該內(nèi)容的計(jì)算。另外，建立了三種坡度的封閉式雙坡屋面模型，分析對(duì)比結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)體型系數(shù)計(jì)算的影響。
　　3.講述了四種空間結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬分析，四類(lèi)結(jié)構(gòu)分別為:橢圓柱面、錐體曲面、環(huán)形曲面和空中廊道結(jié)