“第十三届全国结构风工程学术会议”于大连召开

自2005年10月“第十二届全国结构风工程学术会议”以来,全国结构风工程研究和工程应用又有了很大的发展。在试验设备建设方面,大连理工大学边界层风洞已建成并投入使用,中国建筑科学研究院和哈尔滨工业大学正在建设边界层风洞;在工程结构抗风研究方面,继全面完成西堠门大桥、苏通长江大桥、广州新电视塔以及北京奥运会场馆等抗风研究项目后,正在为新一轮更复杂的工程结构抗风研究做准备,其中包括两个千米大跨的三塔悬索桥———秦州长江大桥和马鞍山长江大桥、两个500m主跨并列的斜拉桥———宁波大桥以及北京机场新航站楼和广州西塔工程等;…     

大气边界层风洞试验攻角板设计

随着我国大跨桥梁的建设发展,风荷载对大跨桥梁的影响受到越来越多重视,大气边界层风洞试验技术是研究这类工程结构抗风性能的有效手段[1]。文章利用CFD数值模拟方法,设计了-3～3°风攻角范围内的攻角板,用于大气边界层风洞模拟不同风攻角角度,实际使用效果便捷有效。     

我国建筑风洞建设的现状与思考

风洞试验是结构风工程研究中最重要、最直接和最有效的研究手段,而大气边界层风洞的建设与发展无疑会对提升风洞试验的质量和效率起到至关重要的作用。在评述建筑风洞的发展与现状的基础上,对三个具有风浪联合模拟能力风洞的建设情况进行介绍,最后就如何推动我国建筑风洞的发展提出几点建议。     

青岛某超高层住宅的风洞试验研究

为了研究超高层建筑在使用阶段的抗风安全性,基于青岛某超高层住宅工程,对设计风速作用下结构的风荷载分布规律、结构的位移、加速度响应进行风洞实验研究,并根据风洞试验结果,对结构的抗风安全性、结构三维风振特性及舒适性进行分析,研究结果为该项目的结构设计提供了依据。     

建筑结构风荷载与风环境数值模拟仿真研究与工程应用

本文首先对建筑结构风工程数值模拟方法的特点做了简明介绍; 接着提炼了风工程数值模拟研究的几个基础问题包括湍流模型与数值参数影响、平衡边界层的数值模拟、复杂建筑结构的数值风洞建模等, 介绍了这方面的最新研究进展和成果; 然后, 结合建筑工程实践, 概述了风工程教值模拟方法在解决复杂建筑结构风荷栽与风环境等问题中研究和应用成果; 最后, 对风工程数值模拟研究做了展望。其中许多成果为作者在研究和实践中的提炼和总结。对从事建筑结构风工程数值模拟研究具有一定参考价值。     

桥梁风工程研究探讨

详细的分析了风对桥梁结构的静力、动力作用方式,系统的阐述了桥梁风工程的现场实测、风洞实验和数值模拟三种研究方法,以期为桥梁抗风的进一步研究提供理论基础。     

广东省建筑科学研究所风工程研究室

<正> 广东省建筑科学研究所风工程研究室有建筑风洞及门窗两个大型试验设备。建筑风洞为我国第一座大型串联双试验回流式中性大气边界层建筑空气动力学专用风洞。大试验段长10米,宽3米,高2米,最高风速18米/秒。小试验段长9米,宽1.2米,高1.8米,最高风速46/秒。可做建筑物模型的测压、测力、风环境、气动弹性模型及高频底座天平测力试验。门窗试验设备的最大试验尺寸宽3.60米,高4.20米,可做门窗的空气渗透性能、雨水渗透性能、抗风压性能检测及玻璃幕墙抗风试验。     

结构风工程与抗风研究的现状与展望

从近地紊流风特性、钝体空气动力学、结构风振控制三方面对结构风工程进行了分析研究,同时对结构抗风研究的发展现状进行了分析,并对结构风工程与抗风研究的发展前景进行了展望,从而为其进一步的研究提供了理论指导。     

数值模拟大气边界层风洞中湍流模型的比较

风洞模拟试验是风工程研究的一种重要手段,在对大气边界层风洞进行数值模拟的时候,湍流模型的选取是影响模拟计算结果的至关重要的因素之一,本文针对大气边界层的风洞模型为考察对象对湍流模型进行了考察,考虑了各种湍流模型对计算结果的影响,并与实验结果进行了对比,旨在得出大气边界层风洞模拟中比较适合的湍流模型。研究发现在模拟大气边界层的风洞时,一般宜采用RNG k-ε模型,在计算资源和时间允许的情况下,建议使用雷诺应力模型。     

风工程数值模拟中平衡大气边界层的研究与应用

基于RANS方法构造满足水平均匀性的自保持平衡大气边界层是计算风工程中一个非常重要但尚未得到很好的解释和解决、同时也经常被忽略的前提问题。本文从描述湍流流动的模型方程角度对这个问题进行了研究。首先基于湍流平衡假设,从两方程标准k-ε模型导出一类近似满足大气边界层自保持要求的湍流来流边界条件;接着将本文建议的此类边界条件运用到模拟钝体建筑结构分离流动具有较好适用性的SST k-ω湍流模型中,通过数值风洞模拟对比算例,验证了作者提出的边界条件在构造自保持平衡边界层中的适用性。通过本文的理论和数值研究,一方面对研究平衡大气边界层的模拟问题提供了一种新的方法,另一方面也为风工程数值模拟提供了一类新的适用的来流湍流边界条件,将对增进计算风工程中模拟平衡边界层的理解有所帮助,因此具有理论和实用价值。     

典型低矮建筑表面风压数值模拟研究

风灾害导致建筑结构损毁所造成的损失十分巨大,而现行建筑荷载规范在此方面所能提供的条款内容有限,结构抗风设计缺乏足够的规范性指导。采用CFD数值风洞方法,研究低矮建筑标准模型表面风压在不同风向角的分布特性以及压力系数变化特性,为此类建筑的抗风设计提供参考。     

温州东海广场风荷载数值模拟与风洞试验研究

对温州东海广场工程这一具有较大截面长宽比的复杂高层建筑进行了风荷载数值模拟和风洞试验研究。首先,在工程预研阶段用数值模拟方法计算得到了主要风向角工况下结构表面的平均风荷载分布。然后,参考数值模拟计算结果,引导进行风荷载风洞试验的测点布置方案,进行风洞模拟试验研究。最后,将数值计算结果和风洞试验数据进行了对比,显示数值模拟计算和风洞试验结果两者吻合较好。研究表明,综合采用数值模拟和风洞试验研究,可以较为准确地把握复杂建筑结构的风荷载分布,这种方法有助于提高结构抗风研究的水平。     

建筑结构大气边界层风场风洞试验模拟

基于风洞系统对建筑结构所处的大气边界层风场进行试验研究,结果表明在风洞中采用尖劈和粗糙源组合的被动控制方式,能够实现建筑结构来流风场的模拟,其平均风速剖面、湍流强度及脉动风功率谱密度模拟结果与规范要求一致性非常好.     

数值风洞在山地城市规划建设中的应用

在山地地区,地形的影响使风场更加复杂化,高层建筑对于风荷载又极其敏感,因此在结构设计时需要精确考虑山地对风荷载和风致响应的影响。本文研究了数值风洞在山地风场模拟和高层建筑群抗风设计中的应用,对数值风洞在未来城市规划和建设中的应用进行了展望。     

强风作用下高耸钢结构输电塔的破坏特征研究

强风作用是输电塔等高耸结构倒塌的潜在威胁,由于不同风场的特征存在很大的差异,导致结构具有不同的破坏形式。本文研究了两种风场下结构不同高度截面抗风能力的验证方法。文中,首先引入了边界层近地风和下击暴流风的设计风荷载;其次,提出了输电塔结构抗风能力的验证方法,即两种风力引起的输电塔结构底部截面弯矩相等,并在达到输电塔结构底部截面抗风能力极限状态时,计算不同高度处输电塔截面的抗风能力是否满足设计要求;最后以一大跨越输电塔为例进行分析,结果表明,当底部达到抗风能力极限状态时,下击暴流可导致结构在40m高度区域内发生破坏,而近地风可导致结构首先从根部发生破坏,从而在理论上验证了下击暴流强风荷载作用下输电塔结构大多不在根部首先发生破坏的现象。     

风洞试验在建筑幕墙抗风设计中的应用

抗风设计对建筑幕墙极为重要。本文从风致幕墙结构破坏的特点、幕墙风荷载取值存在的问题、风洞试验在幕墙抗风设计方面的应用等方面讨论,并以工程实例说明了风洞试验可以优化幕墙的抗风设计,有效降低工程造价。     

高层建筑和高耸结构的抗风设计探讨

结合国内外有关风荷载的工程规范,简要介绍了结构在风荷载下的破坏形式及抗风设计的方法和手段,详细分析了目前工程结构抗风设计的主要研究内容,进而提出了若干值得研究的问题。     

高层连体建筑幕墙风荷载分布特性分析

结合一典型高层连体建筑风洞模型试验,研究了高层连体建筑平均风压及峰值风压分布特点,探讨了幕墙风荷载受自身体型和周边建筑的影响,为此类结构的幕墙抗风设计提供了参考。     

OpenFOAM模拟风洞边界层风场

使用开源CFD软件OpenFOAM进行了风洞边界层风场的模拟,通过模拟一方面验证了采用开源CFD软件OpenFOAM进行计算风工程模拟的有效性,另一方面也对模拟结果中边界层风场的特性进行了一定的讨论。     

平安金融中心项目中风工程的挑战

平安金融中心是世界上在强台风影响区最高的建筑,抗风是得到经济合理的建筑设计的一个十分关键的因素。在设计阶段,RWDI与建筑设计师、结构工程师紧密合作,对建筑外形、结构特性进行了详细研究,得到了安全、合理和经济的设计。在PAFC的抗风设计中,世界上最先进的技术均得到了合理的实施,包括:风气候中应用了气象分析与台风模拟相结合;在建筑设计阶段,建筑师与风工程专家讨论了建筑体型,利用了优化的抗风体型;结构工程师也对结构的频率与振型进行了比较,对结构响应进行了比较;最为重要的是风洞试验中,多种现代先进的试验方法(包括高频天平、空气弹性响应模型模拟、幕墙风压测量、人行风环境测量等)得到的应用,同时,先进的统计分析方法跨越概率法与试验结果想结合,得到了优化的最终结果,在设计中得到应用。