香港地区高层住宅单体建筑风压系数的研究

调查了香港住宅建筑的布局形式，使用LES模型对常见布局建筑的外流场进行了数值模拟，得到了建筑外表面风压系数的分布。给出了增强自然通风的设计建议。     

风压高度变化系数计算

在对风荷载比较敏感的高层建筑和高耸结构设计工作中,如何经济合理的确定建筑物的风荷载值抗风设计中的一个重要问题。本文依据《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）及《工程抗风设计计算手册》（张相庭,中国建筑工业出版社,1998）对工程实例的风压高度变化系数进行计算和分析。     

基于CFD软件桥梁断面风压系数的数值模拟

计算机流体力学数值模拟方法(CFD)相对于传统的风洞试验方法有着成本低、省时省力、良好的重复性等特点,它不仅能模拟桥梁跨中断面周围风场的特征,还能计算得到桥梁断面的风压系数。本文采用CFD软件FLUENT中的3种不同的湍流模型,即标准模型(Standardκ-ε)、RNG模型(RNGκ-ε)及雷诺应力方程模型(RSM)对主梁断面进行数值模拟,选取合理的湍流模型,并将数值模拟结果与实测试验值进行比较,验证采用CFD数值模拟技术模拟桥梁跨中断面风压系数的可行性与可靠性。     

阻塞率对表面风压系数影响的数值模拟

以同济大学T J-2风洞模拟的缩尺比为1∶50的B类风场为目标,给出了基于标准k-ε湍流模型的数值风场.作为数值风场的一个应用,对TTU模型的定常绕流进行模拟,并与风洞试验以及现场实测结果进行比较,重点探讨了阻塞率对表面风压系数的影响.结果表明:对于TTU模型的屋顶和背风面,阻塞率增大可导致风压系数绝对值有增大趋势;对于TTU模型的迎风面,由计算域侧面引起的阻塞率增大,导致风压系数有减小趋势,而由计算域顶面引起的阻塞率增大,则导致风压系数有增大趋势.     

高层建筑表面风压系数分布公式的数值计算与拟合

高层建筑物结构风荷载与暖通渗风量的计算都依赖于建筑物外表面上的风压分布资料与风压系数的具体数据。对不同风速作用下不同体型和尺寸的空气绕流高层建筑模型外表面上的风压进行了数值计算，利用计算结果对风压系数分布进行了数学回归，并拟合出风压系数分布公式。     

双坡屋面薄膜结构模型风压系数的风洞试验研究

提供了双坡屋面薄膜结构风洞模型试验的处理方法和实测结果 ,研究了在各种风向角下模型四周封闭和四周敞开时对风压系数的影响 ,同时还计算了突然开孔所引起的屋面风压系数的变化情况。对试验结果进行了总结和分析 ,为薄膜结构抗风设计的理论研究和工程应用提供了可靠的依据     

球形屋面风压系数风洞试验研究

对5个小矢跨比球形屋面进行了刚性模型测压风洞试验,研究其平均风压系数和风压极值分布,并与中国、日本和美国规范进行了对比。试验结果表明:矢跨比对球形屋面平均风压系数的分布影响显著,当矢跨比较大时,迎风区出现正压,最大负压出现在屋面顶部;而当矢跨比较小时,整个屋面均为负压,最大负压分别出现在屋面迎风前缘和屋面顶部,且常常前者幅值大于后者。各国规范与风洞试验的对比结果表明:对于屋面大部分区域,中国规范的规定值总体偏于保守,对小矢跨比球形屋面的迎风区域负压值估计不足;球形屋面出现较大的负压极值风压系数,极值风压系数在屋面的大部分中间区域的变化梯度小,而在屋面边缘位置的变化梯度大。基于风洞试验结果,给出了屋面分区平均风压系数和极值风压系数建议值。     

大跨度刚性屋盖数值模拟及女儿墙对风压影响分析

为研究不同围护结构对主体结构及自身承受风荷载的影响,对三种不同围护结构体系的平屋盖刚性模型(普通平屋盖、设女儿墙平屋盖和设悬挑平屋盖模型)的风洞试验进行CFD数值模拟,数值模拟结果与风洞试验结果吻合较好,利用建立的CFD数值模拟模型,对三种不同高度女儿墙的平屋盖刚性模型进行数值模拟分析。对不同围护结构的屋面风压分析表明:悬挑部分对主体屋面前缘风压降低效果明显;女儿墙设置可减小屋面迎风前缘与角部区域的负值风压,屋盖后部出现了局部正压。对不同高度女儿墙模型数值模拟表明:女儿墙高度主要影响屋面1/3范围内的风压、角部区域风压及屋面风压梯度,女儿墙越高,女儿墙承受风压越大,在实际工程中应考虑风压对女儿墙的不利影响。     

上海世博会西班牙馆表面风压的数值模拟

采用数值模拟方法对处于设计方案阶段的上海世博会西班牙馆的表面风压及其周围风流场进行了计算分析,获得了该复杂体型建筑与典型规则钝体建筑所不同的风压、风荷载体型系数分布特性及周围风流场分布特点。在对不同风向角下的风压、风荷载体型系数分布规律的分析基础上,给出了建筑物在最不利风向角下的最不利区域的风压系数和风荷载体型系数分布曲线,为结构抗风设计参数的确定提出合理建议和依据。     

地貌条件对建筑风压影响的研究

高层建筑表面的风压大小及分布是结构设计风荷载的主要依据,其考虑的因素很多。本文应用国际通用的CAARC刚性模型进行测压试验,主要研究分析紊流条件与平滑流条件下的模型表面的风压分布规律,同时分析了这两种条件下体型系数随风向角的变化规律,其结果对结构的抗风设计有一定参考价值。     

建筑高度对周围风场环境影响的数值模拟

建筑风环境作为建筑节能设计的一个重要方面,其对于区域气候与局部微气候的影响都不容忽视。本文应用基于RNG k-ε模型的CFD软件数值模拟研究不同的建筑高度差对建筑周围风场环境的影响,揭示有利于风流动的建筑因素,为进一步的住区建筑规划提供思路。模拟结果显示,在来流风速一定双体建筑高度差不同时,建筑间谷区风速与形成涡旋的中心位置和大小均不同。     

高速公路收费站顶锥膜结构风压分布数值模拟

高速公路收费站采用的顶锥式膜结构在遭遇大风之后,容易出现破坏。对此种类型的膜结构,进行了详细的结构风压分布数值模拟,得到此类结构在锥顶处的风压远远大于常规设计取用的数值,进而阐述了此类膜结构在风荷载作用下的破坏原因。并在后续的设计中对锥顶的形状进行适当的修改来减小其风压系数,采取适当的构造措施来减少破坏的发生。     

球形建筑风荷载及风流场的数值模拟

采用数值模拟方法对一处于设计方案阶段的球形高层建筑的表面风压及周围风流场进行了计算分析,获得了该类建筑与典型钝体高层建筑所不同的风压分布特性及周围风流场特性,例如球面背风区下侧的对称涡漩脱落现象,背风区中心线附近的局部正压作用等。在对不同风向角下的风压分布规律进行分析的基础上,给出了建筑物在最不利风向角下的最不利截面上的风压系数分布曲线,为该建筑方案抗风性能的鉴定及最终方案的确定提供了依据。     

双塔型高层建筑风压分布的数值模拟

双塔型高层建筑周围存在着较为复杂的绕流风场,其表面风压的分布是结构和覆面设计的依据。结合一双塔联体型高层建筑的周围风场和表面风压的研究,以Reynolds时均数值模拟的方法,采用k-εRNG湍流模型,对其风场和风压进行了数值模拟。模拟的风压结果与边界层风洞试验的测试结果进行了比较,两者之间吻合较好,表明通过数值模拟可较准确迅速地获得该类体型建筑表面风压分布的规律和特征。     

建筑室外风环境优化分析研究

建立建筑物的物理和数学模型,采用计算流体动力学方法对两种建筑方案的建筑风场进行分析计算.根据人体舒适度指数来评价两个方案建筑物人行区域风环境.     

建筑物周围风绕流水平运动的数值模拟

在二维直角坐标系下,采用湍流流动的k—ε双方程模型和通用的SIMPLE算法,应用Visual Ba-sic6.0计算机语言,模拟了建筑物周围风绕流水平方向上的运动。数值模拟表明了风遇到建筑物时的绕流情况,研究成果可为城市规划和住宅小区建筑物的优化设计以及分析建筑物周围空气污染物的扩散和累积提供参考和应用基础。     

建筑结构风雨场特性的试验研究

考虑降雨对建筑结构风致作用的影响,首要问题是掌握结构在风雨联合作用下的风雨场特性。本文通过在大气边界层风洞洞体中内置降雨系统,建立风雨联合作用系统,并搭建风雨场信息采集系统,在不同风速和雨强组合下进行风雨联合作用试验,采集并分析风雨场的风特性。结果表明:随雨强的增大平均风速、湍流强度表现为先增大后减小,顺风向脉动功率呈下降趋势,且波动幅度增大。     

北京植物园大型热带植物温室模型的风洞实验

介绍北京植物园园址的风特性模拟和新建大型热带植物温室表面风压分布的风洞实验结果.证明园址受樱桃沟谷底下洗气流影响产生局部强风区的机制,给出在不同风向下,大型温室顶部的平均风压和脉动风压均方根值分布的变化规律.     

椭圆形平面鞍形屋盖风压的数值模拟

现行<建筑结构荷载规范>并未给出椭圆形平面鞍形屋盖的风荷载体型系数,针对这个问题,基于数值风洞方法具有成本低,速度快,结果采集更为全面等显著优点,利用 CFD 知识,运用 FLUENT 软件,对椭圆形平面鞍形屋盖的平均风压力系数进行了数值模拟,重点讨论了风向角对数值模拟结果的影响,为合理确定椭圆形平面鞍形屋盖的平均风压...