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建筑物风荷载体型系数的数值模拟
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【捕要l基f散值风洞方法具有咸丰低、速度快、结果采集更为全面等显著优点.螽月rLu肿软件,对封
回式双蛀屋面房屋∞风荷盏悻Ⅲ系觳进行T数值模拟,并与现行《建筑结构荷载规范)进行对&,为台理使用建筑数值风洞方法提供参考。
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数值风嗣方挂R称计算风工程(铀uⅢ∞d聊d
口一雌,简称cwE),是通过在计算机上对建筑物周周风流
动所遵循的流体动力学方程u-进行散值求解。并借助计算机图形学技术将横拟结果形象地描述出来,“形成对建筑物周
圆圆
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围风场的仿真模拟。与真宴的建筑风洞相比.建筑散值风润
具有成车低,速度快t结果采集更为全面等明显的优点。应用前景广闫。基于这些优点,车文利用计算流体动力学(cFD)
1
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3边界条件”’“1
知识.运用眦NT鞋件,对封航走双墟星面房屋的风氧体形
系数进行T数值摸拟,井与现行‘建筑结构荷载规范)“1进行对№.为台理使用建筑散值风洞方法提供参考。
111
(1)^口边界条件:采用速度人口边界条件(vd槲口
一一nk),来斑为我国荷载规范中的B类地面粗秸度剪切藏。平均风建剖面”’为:
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(1)
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1披学模型(控制方程)见文献[1]。2计算模型
计算模型的屋面坡度为加。、崖璜高度为1519,m、幢
式中,毛,%为标准参考高度和标准参考高度址的平均
风逮,我国标准参考高度取10m,目应的平均风速接乩;
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口高匪为10m、平面足寸为60m×18m,计算域”1大小(长。冤x高)为738Ⅲx5柏mx240m.堵g度为07%.小于5%,计算模卿中。距计算域人口为2岬m。计算域边界面目建筑物表Ⅲ采用三角形非结构舟格单元”‘进行离散,体阿格来
压既=O45kN/一),z,u(z)为任一高度和任一高度扯的平均风建;n为地面粗糙度指散,我国规范B类地面粗糙度.
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来渣端藏特性通过直接给定浩魂动能≈和湍瘴耗散亭值F”1的方式来定卫:
用口面体单元”1进行捌分,共划分同格为lOlO斟个。计算
模Ⅲ、计算域和嘲格划分示意图分射如图1、图2、图3所示。参考§标系为:y为计算域长度方向,=*计算模女高度方向。风向角为o。.如目2所i。
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(2)
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来流边界处的平均风速剖面U(z)、^自。均采用
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(2)出口边界条件采月完全发展出流逍界条件
(¨m泖)”1。
(3)计算域顶部自两德:采用对称边界条件(砷1蚺-
畸)”1,等价f自由滑穆的璧Ⅲ。
(4)建筑物表面和地面采用无精移的壁面条件
(w出)㈣。
(5)揣流模型(壁面处理)”1:本文在数值模拟计算中选取Tss让一m模■。
(6)末解方珐和收敛标准”1:采用有限体积法对控制方程进行离散。采用3D单精度分离式求解器隐式算珐对离散后的控制方程束解a对流项采用二阶迎风格式离戢。扩散硬采用中。差分格式离散。漉塥中建麈—压力耦台采用sIMPL£算法,兄仕弛系数采用缺省恒。牯性牛幢流体,定常流动.流体舟质为空气.具有低建、T日压缩性,密度为12笃kN/∞’。材科参数使用缺省值。湍藏模型中的各相关经验常数使月缺省值。计算至控制方程的相对选代残余量均小于5x10一.同时控测毫筑物表面平均风压力值基丰T发生变化目,口认为计算漉场B进^稳定状态。2计算站果
2
1建筑韧表Ⅲ平均风压力系敷分布
封闭式双坡屋面房屋表Ⅲ平均风Ⅲm累敦”’的数值模
拟结果见目4目目5。#中平均风压力系敷的计算公式见文献[3]。
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2风荷载体!系数数值模拟计算譬*与规范值比轻
迎风面和背AⅢ的风荷载体Ⅲ系数的精值模拟计算结果与规范值”1的m较E目6和田7。其中风荷载体Ⅲ系数的计算公式见文献[7】。3苗语
敦值风月方&日用f建筑物的静力R荷载的分析研究。散值模拟结果j规范值吻合较好。为提高计算精&.
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使数值模拟结果与规范值吻合较好,应综台考虑揣流模Ⅲ
等因素的影响。
参考文甘
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建筑物风荷载体型系数的数值模拟
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
王彩华, 吴剑锋, 辛亚军, WANG Cai-hua, WU Jian-feng, XIN Ya-jun
王彩华,吴剑锋,WANG Cai-hua,WU Jian-feng(东北石油大学秦皇岛分校,河北,秦皇岛,066004) , 辛亚军,XIN Ya-jun(燕山大学建筑工程与力学学院,河北,秦皇岛,066004)低温建筑技术
LOW TEMPERATURE ARCHITECTURE TECHNOLOGY2011,33(5)
参考文献(7条)
1. 张相庭 结构风工程理论@规范@实践 20062. 周华 FLUENT 全攻略 2009
3. 杨伟;顾明 高层建筑三维定常风场数值模拟[期刊论文]-同济大学学报(自然科学版) 2003(06)4. 孙晓颖;武岳;沈世钊 鞍形屋盖平均风压分布特性的数值模拟研究[期刊论文]-工程力学 2006(10)5. 黄本才;汪丛军 结构抗风分析原理及应用(第二版) 20086. GB 50009-2001,建筑结构荷载规范(2006版)
7. 王福军 计算流体动力学分析 CFD 软件原理与应用 2004
本文读者也读过(10条)
1. 吴剑锋. 王彩华. 张丽娜. WU Jian-feng. WANG Cai-hua. ZHANG Li-na 椭圆形平面鞍形屋盖风压的数值模拟[期刊论文]-低温建筑技术2011,33(5)
2. 钱宇. 吴明. 杜明俊. QIAN Yu. WU Ming. DU Ming-jun 停输对冷热原油顺序输送混油影响的数值模拟[期刊论文]-辽宁石油化工大学学报2011,31(1)
3. 孔为. 苍大强. 王文波. KONG Wei. CANG DaQiang. Wang WenBo 钢液内宏观超声空化特征的数值模拟[期刊论文]-中国铸造装备与技术2011(2)
4. 张涛. 梁建. 薛新宇. ZHANG Tao. LIANG Jian. XUE Xin-yu 射流混药装置内部流场的数值模拟和实验研究[期刊论文]-中国农机化2011(3)
5. 郑朝荣. 张耀春. ZHENG Chao-rong. ZHANG Yao-chun 高层建筑风载体型系数取值的探讨[期刊论文]-哈尔滨工业大学学报2007,39(2)
6. 肖琨. 王强. 王信群. 刘富君. 袁昌明. XIAO Kun. WANG Qiang. WANG Xinqun. LIU Fujun. YUAN Changming 某型号锅炉末级过热器流动特性的三维数值研究[期刊论文]-工业安全与环保2011,37(3)
7. 顾磊. 齐宏拓. 武芳. 刘红军. GU Lei. QI Hong-tuo. WU Fang. LIU Hong-jun 典型体型体育场风荷载数值模拟分析[期刊论文]-空间结构2010,16(2)
8. 刘慧. 程浩. 张振. 王琦. 李星. LIU Hui. CHENG Hao. ZHANG Zhen. WANG Qi. LI Xing 单立管建筑排水系统水力工况的数值模拟研究[期刊论文]-哈尔滨商业大学学报(自然科学版)2011,27(1)
9. 何艳丽. 毛卓鹏. 陈务军 岳麓收费站体型系数数值模拟及风振系数计算[会议论文]-2010
10. 焦燏烽. 陈水福. JIAO Yu-feng. CHEN Shui-fu 低层四坡屋面房屋风载体型系数的分析与实用计算[期刊论文]-计算力学学报2007,24(3)
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dwjzjs201105016.aspx
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建筑物风荷载体型系数的数值模拟
王彩华1,吴剑锋1,辛亚军2
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【捕要l基f散值风洞方法具有咸丰低、速度快、结果采集更为全面等显著优点.螽月rLu肿软件,对封
回式双蛀屋面房屋∞风荷盏悻Ⅲ系觳进行T数值模拟,并与现行《建筑结构荷载规范)进行对&,为台理使用建筑数值风洞方法提供参考。
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(1)^口边界条件:采用速度人口边界条件(vd槲口
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1披学模型(控制方程)见文献[1]。2计算模型
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风逮,我国标准参考高度取10m,目应的平均风速接乩;
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口高匪为10m、平面足寸为60m×18m,计算域”1大小(长。冤x高)为738Ⅲx5柏mx240m.堵g度为07%.小于5%,计算模卿中。距计算域人口为2岬m。计算域边界面目建筑物表Ⅲ采用三角形非结构舟格单元”‘进行离散,体阿格来
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2风荷载体!系数数值模拟计算譬*与规范值比轻
迎风面和背AⅢ的风荷载体Ⅲ系数的精值模拟计算结果与规范值”1的m较E目6和田7。其中风荷载体Ⅲ系数的计算公式见文献[7】。3苗语
敦值风月方&日用f建筑物的静力R荷载的分析研究。散值模拟结果j规范值吻合较好。为提高计算精&.
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建筑物风荷载体型系数的数值模拟
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
王彩华, 吴剑锋, 辛亚军, WANG Cai-hua, WU Jian-feng, XIN Ya-jun
王彩华,吴剑锋,WANG Cai-hua,WU Jian-feng(东北石油大学秦皇岛分校,河北,秦皇岛,066004) , 辛亚军,XIN Ya-jun(燕山大学建筑工程与力学学院,河北,秦皇岛,066004)低温建筑技术
LOW TEMPERATURE ARCHITECTURE TECHNOLOGY2011,33(5)
参考文献(7条)
1. 张相庭 结构风工程理论@规范@实践 20062. 周华 FLUENT 全攻略 2009
3. 杨伟;顾明 高层建筑三维定常风场数值模拟[期刊论文]-同济大学学报(自然科学版) 2003(06)4. 孙晓颖;武岳;沈世钊 鞍形屋盖平均风压分布特性的数值模拟研究[期刊论文]-工程力学 2006(10)5. 黄本才;汪丛军 结构抗风分析原理及应用(第二版) 20086. GB 50009-2001,建筑结构荷载规范(2006版)
7. 王福军 计算流体动力学分析 CFD 软件原理与应用 2004
本文读者也读过(10条)
1. 吴剑锋. 王彩华. 张丽娜. WU Jian-feng. WANG Cai-hua. ZHANG Li-na 椭圆形平面鞍形屋盖风压的数值模拟[期刊论文]-低温建筑技术2011,33(5)
2. 钱宇. 吴明. 杜明俊. QIAN Yu. WU Ming. DU Ming-jun 停输对冷热原油顺序输送混油影响的数值模拟[期刊论文]-辽宁石油化工大学学报2011,31(1)
3. 孔为. 苍大强. 王文波. KONG Wei. CANG DaQiang. Wang WenBo 钢液内宏观超声空化特征的数值模拟[期刊论文]-中国铸造装备与技术2011(2)
4. 张涛. 梁建. 薛新宇. ZHANG Tao. LIANG Jian. XUE Xin-yu 射流混药装置内部流场的数值模拟和实验研究[期刊论文]-中国农机化2011(3)
5. 郑朝荣. 张耀春. ZHENG Chao-rong. ZHANG Yao-chun 高层建筑风载体型系数取值的探讨[期刊论文]-哈尔滨工业大学学报2007,39(2)
6. 肖琨. 王强. 王信群. 刘富君. 袁昌明. XIAO Kun. WANG Qiang. WANG Xinqun. LIU Fujun. YUAN Changming 某型号锅炉末级过热器流动特性的三维数值研究[期刊论文]-工业安全与环保2011,37(3)
7. 顾磊. 齐宏拓. 武芳. 刘红军. GU Lei. QI Hong-tuo. WU Fang. LIU Hong-jun 典型体型体育场风荷载数值模拟分析[期刊论文]-空间结构2010,16(2)
8. 刘慧. 程浩. 张振. 王琦. 李星. LIU Hui. CHENG Hao. ZHANG Zhen. WANG Qi. LI Xing 单立管建筑排水系统水力工况的数值模拟研究[期刊论文]-哈尔滨商业大学学报(自然科学版)2011,27(1)
9. 何艳丽. 毛卓鹏. 陈务军 岳麓收费站体型系数数值模拟及风振系数计算[会议论文]-2010
10. 焦燏烽. 陈水福. JIAO Yu-feng. CHEN Shui-fu 低层四坡屋面房屋风载体型系数的分析与实用计算[期刊论文]-计算力学学报2007,24(3)
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