加油站風(fēng)荷載數(shù)值模擬研究.pdf

1、風(fēng)災(zāi)調(diào)查表明，加油站整體損壞的情況比較少見，但其圍護(hù)結(jié)構(gòu)尤其是罩棚局部被掀開以致整個(gè)屋面遭受破壞的例子卻屢見不鮮，嚴(yán)重影響了加油站使用功能的正常發(fā)揮?，F(xiàn)行一般采用風(fēng)洞試驗(yàn)來確定體型系數(shù)，但由于加油站體型的多變性及相關(guān)技術(shù)的限制，此方法造價(jià)過高而無法大量使用。荷載規(guī)范提供的風(fēng)載體型系數(shù)非常有限，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員只能依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范參考值對風(fēng)荷載進(jìn)行估算。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)在結(jié)構(gòu)風(fēng)工程領(lǐng)域的研究中承擔(dān)起越來越重要的

2、角色。本文采用AutoCAD結(jié)合GAMBIT進(jìn)行加油站的幾何建模，在GAMBIT中進(jìn)行結(jié)構(gòu)域和流體域的網(wǎng)格劃分，建立計(jì)算模型。運(yùn)用Fluent軟件采用SSTk-?湍流模型進(jìn)行數(shù)值模擬，研究不同形狀加油站在風(fēng)荷載作用下的特性，得到了抗風(fēng)設(shè)計(jì)中需要的參數(shù)。具體如下所述：
　　對典型加油站進(jìn)行區(qū)域分塊，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平均風(fēng)壓系數(shù)為-1.53，規(guī)范參考值并不適用于計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)壓值。研究各風(fēng)向角下的風(fēng)荷載特性，并給出了最不利風(fēng)向角30度。對不

3、同風(fēng)速下各區(qū)域進(jìn)行研究，角落和屋面的風(fēng)壓系數(shù)差值隨著風(fēng)速增加而增大，針對薄弱區(qū)域建議考慮局部風(fēng)載體型系數(shù)以預(yù)防極端天氣下的破壞。
　　對矩形、圓形、坡形、傘形罩棚加油站結(jié)構(gòu)進(jìn)行了CFD數(shù)值模擬，探索了易出現(xiàn)高壓的部位。并針對坡形加油站探討了坡角對風(fēng)壓分布規(guī)律的影響，正方形傘形罩棚探討了風(fēng)向角、矢跨比對風(fēng)壓分布規(guī)律的影響，揭示了不同類型罩棚屋面的平均風(fēng)壓及風(fēng)壓分布特征。
　　探究了工作室對矩形、圓形、坡形類型加油站風(fēng)荷載特性的