全部 标题 作者
关键词 摘要

OALib Journal期刊
ISSN: 2333-9721
费用:99美元

查看量下载量

相关文章

更多...

基于雷诺平均法的典型结构风荷载特性研究
Study on Wind Load Characteristics of Typical Structure Based on Reynolds Average Method

DOI: 10.12677/ijm.2024.132007, PP. 63-73

Keywords: 雷诺平均法,湍流模型,风压系数,国家大剧院
Reynolds Averaging Method
, Turbulence Model, Wind Pressure Coefficient, Chinese National Grand Theatre

Full-Text   Cite this paper   Add to My Lib

Abstract:

基于FLUENT软件平台,对典型结构的风荷载分布特性进行CFD数值研究。以国家大剧院为例,基于雷诺平均法中定常的RNG k-ε湍流模型,对建筑物在不同风向角下的风压分布进行数值模拟研究。并探讨周围建筑物对风场的影响,特别是人民大会堂的影响。研究结果表明:国家大剧院在不同的风向角下表现出不同的风压系数变化情况,迎风面产生正压,侧风面和顶面为负压,背风面风压系数较小;在0?风向角时,大剧院表面的风压系数达到极值,且周围建筑对风压分布具有重要影响;由于人民大会堂的狭道效应和阻挡效应,大剧院表面风压呈非对称分布。数值模拟结果与风洞试验结果基本吻合,可满足工程要求。本研究可为此类典型结构的抗风设计提供依据和参考,具有重要应用价值。
Based on FLUENT software, the wind load distribution characteristics of typical structure are numerically simulated by the means of computational fluid dynamics method (CFD). Taking the National Grand Theatre as an example, the steady RNG k-ε turbulence model in the Reynolds average method is used to simulate the wind field distribution on the surface of the building at different wind direction angles. The influence of surrounding buildings on the wind field, especially the influence of the Great Hall of the People, is also discussed. The results show that the National Grand Theatre exhibits variations in wind pressure coefficients under different wind direction angles. The windward side experiences positive pressure, while the leeward side and the top surface are subject to negative pressure, and the wind pressure coefficient on the leeward side is relatively small. The wind pressure coefficient on the surface of the National Grand Theatre reaches the extreme value at 0? wind direction angle, and the surrounding building has an important influence on the wind pressure distribution. Due to the channeling effect and blocking effect of the Great Hall of the People, the wind pressure distribution on the surface of the theatre shows asymmetric characteristics. The numerical simulation results are in good agreement with the wind tunnel test results, which can meet the engineering requirements. This study can provide the basis and reference for the wind-resistant design of such typical structures and has important application value.

References

[1]  陈伊军, 朱斌, 孙永霞. 基于CFD方法的大跨度三心圆球面网壳结构风荷载及体型系数数值研究[J]. 武汉大学学报, 2022, 55(2): 59-62.
[2]  秦长金, 伍刚, 吴慧林, 等. 基于风洞试验的高位大跨度非对称斜交四塔连体建筑抗风性能分析[J]. 施工技术, 2023, 52(21): 144-149.
[3]  雷霄. 基于CFD的大跨度Π形主梁斜拉桥抗风性能研究[D]: [硕士学位论文]. 重庆: 重庆交通大学, 2022.
[4]  陈琳琳, 崔会敏, 郑云飞, 等. 大跨柱面网壳结构风荷载试验研究[J]. 工程力学, 2019, 36(1): 189-193.
[5]  建筑结构荷载规范: GB 50009-2012 [S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2012.
[6]  王仲迪, 张建刚. 基于风洞试验的升钟湖海螺广场风荷载参数研究[J]. 建筑结构, 2021, 51(2): 238-242.
[7]  刘奕. 板式高层建筑风荷载研究[D]: [博士学位论文]. 杭州: 浙江大学, 2023.
[8]  张正维, 杜平, Andrew Allsop. 高层建筑抗风设计中存在的问题与对策探析[J]. 建筑结构, 2018, 48(18): 8-14.
[9]  吴颖, 李秋胜, 陈伏彬. 复杂树状结构CFD数值模拟研究[J]. 建筑结构, 2018, 48(6): 87-91.
[10]  郑德乾, 柳阔, 全涌, 等. 杭州萧山国际机场T4航站楼主楼屋盖风荷载的风洞试验与数值模拟研究[J]. 建筑结构, 2021, 51(23): 28-33.
[11]  刘行, 钱长照, 陈昌萍, 等. 复杂体型高层建筑风压分布及干扰效应研究[J]. 结构工程师, 2022, 38(1): 93-101.
[12]  乔建刚, 李志刚, 张雪洁. 基于“Spalart-Allmaras”湍流模型的高速公路大型车车头间距[J]. 北京工业大学学报, 2019, 45(4): 375-380.
[13]  石保同, 张希斌, 黄文锋. 基于标准k-ε模型的平衡大气边界层研究[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版), 2019, 42(8): 1106-1113.
[14]  吴永诚, 苗峰, 黎义斌, 等. 基于RNG k-ε模型的竖板绕流数值模拟[J]. 四川建筑科学研究, 2014, 40(4): 21-25.
[15]  解国良. 基于雷诺平均法的数值风洞技术研究与应用[D]: [硕士学位论文]. 西安: 西安建筑科技大学, 2015.
[16]  蔡明杰. 低矮建筑平屋面角部开洞过程风荷载数值模拟研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 北京交通大学, 2022.
[17]  代彬, 陈章淼, 周维. 基于Realizable k-epsilon模型的水闸下游水流数值模拟[J]. 水利与建筑工程学报, 2018, 16(4): 176-180.
[18]  曹坤. 天津双街镇半湾大厦项目高层建筑CFD数值模拟[D]: [硕士学位论文]. 吉林: 东北电力大学, 2020.
[19]  宋宗凯. 不规则格栅型工程结构的风载体型系数研究[D]: [硕士学位论文]. 南京: 东南大学, 2019.
[20]  颜大椿, 孙智利, 黄盛, 等. 中国国家大剧院模型风荷载风洞实验[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2001, 37(3): 330-335.

Full-Text

comments powered by Disqus

Contact Us

service@oalib.com

QQ:3279437679

WhatsApp +8615387084133