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。     

金茂大厦平均风压及风环境干扰数值风洞模拟

建立了金茂大厦三维数值模拟模型,模拟得到的大厦表面上有代表性点的平均风压系数与风洞试验结果[1]基本吻合。采用雷诺应力模型和SST物理模型,重点研究了周围两幢超高层建筑对金茂大厦静力风干扰的影响,包括底部总剪力、总弯矩(或扭矩)和有代表性点的平均风压系数,最后结合金茂大厦周围风流动的规律,分析了风环境对金茂大厦干扰影响的原因。     

建空中花园，创人性化办公空间——上海久事大厦设计介绍

1 概况 久事大厦(见封面照)位于中山南路东门路,是座办公大楼。其建造特色是:建空中花园,创人性化办公空间,造节能保温建筑。大厦建设方为上海久事公司,设计方为英国福斯特(Fosterand Partners)事务所、华东建设设计研究院有限公司、日本大林组事务所,施工总承包为上海第一建筑工程有限公司。工程于2001年竣工,并获得白玉兰奖和鲁班奖。 久事大厦方案设计的英国福斯特事务所是世界上著名的建筑事务所之一,香港赤腊角国际机场     

某双塔楼超高层建筑平均风荷载及干扰效应数值模拟研究

采用Realizable k-ε湍流模型对某方形截面双塔楼超高层建筑平均风荷载进行了CFD数值模拟,并对其干扰效应进行了分析。首先,通过将CAARC高层建筑标准模型数值模拟结果与文献结果的对比,验证了本文数值模拟方法及参数的有效性。然后,进行了单体和双塔楼超高层建筑定常绕流数值模拟计算,分析了不同风向角情况下结构表面平均风压和基底气动力的特点,研究了两塔楼间的干扰效应,还通过流场显示对其柳理进行了分析。     

“之江大厦”表面风压与周围风速的计算机模拟

本文借助计算机采用数值模拟的方法;对上海浦东“之江大厦”的表面风压与周围风速进行了模拟计算,并与边界层风洞试验结果作了比较。结果表明模拟值与试验值有较好的吻合。     

上海久事大厦

久事大厦已成为闪耀在上海天际线上的一个亮点，它是东西方建筑师精诚合作的结晶。本文介绍了大厦的设计思想和建筑技术。     

CAARC标准高层建筑三维钝体绕流风场数值模拟

基于计算流体力学软件平台Fluent 6.3,选用基于雷诺平均(RANS)的标准k ε、Realizable k ε、RNG k ε和SST k ω4种湍流模型对大气边界层中CAARC标模的单栋高层建筑的三维定常风流场进行模拟分析,并将数值模拟结果与风洞试验结果进行了比较分析。结果表明:数值模拟较好地反映了高层建筑周围风环境的绕流特性和表面风压的分布情况,4种湍流模型均能给出满足工程应用精度的结果。在迎风面时,与试验结果吻合良好;在侧风面和背风面时,数值模拟结果介于NPL与TJ 2试验结果之间。迎风面均受有正压力,在迎风面的2/3高度处为最大,两边及底下最小。建筑物的背风面和侧风面全部承受负压力。4种湍流模型的模拟结果之间差异较小,为高层建筑钝体绕流的研究提供了依据。     

高层建筑对周围低层建筑的风环境影响研究

高层建筑的出现会改变其周围风环境,为研究高层建筑对周围低层建筑风场的影响,建立CAARC标准模型进行模拟并与风洞实验结果对比,验证选用的湍流模型、边界条件和建模方法的有效性;为重点研究高层建筑布局和高度的影响,将统计样本按照建筑布局分为4类并结合规范选取3种建筑高度进行数值模拟,分别得到居住区内风速、风速比分布图以及典型测点的最大风速曲线。通过对比居住区内最大风速、最大风速比和典型区域风速变化曲线发现:高层建筑邻近街道区域风速明显增大,迎风面拐角处风速增大现象尤其明显;高层建筑布局对风场分布形态有重要影响,对居住区最大风速影响不大,而高层建筑高度的影响与之相反。给出了当前边界条件不同高度比下的最佳高层分布情况。     

高层建筑密集区的风环境数值模拟研究

高层建筑密集区的风环境问题日益受到关注,因此在项目建设前期对其周围的风场特性进行研究与评估十分必要。本文通过某高层建筑密集区的CFD数值模拟研究,计算了16个风向角下其周边450m半径范围内的流场特征,分析了其兴建前后该区域的风速比分布特征,并据此分析关键点风速随风向的变化,最后比较了工程建设前后其周围区域的总体风环境水平。     

基于CFD数值模拟的高层建筑风荷载研究

针对某高层建筑,运用计算流体力学方法对其表面及周围风荷载分布情况进行了数值模拟,并监测了迎风面上测点的平均风压,用于得到其风荷载体型系数,并与规范比较,分析了其风压分布规律,可为高层建筑设计提供相关参考。     

上海陆家嘴区域建筑群风环境数值模拟研究

采用风洞试验和数值模拟相结合,对上海陆家嘴区域高度简化的建筑群风环境进行研究,重点对数值模拟方法的可靠性进行验证,同时还对风场类型对建筑群风环境的影响进行初步分析。结果表明：由于使用修正的壁面函数,来流边界条件得到较好的模拟,进一步提高了数值模拟方法的可靠性;地面附近D类风场的风速比大于B类风场的风速比。沿来流方向,建筑物迎风面的两侧以及两建筑物之间出现高风速比区域,而在建筑物上游和下游出现低风速比区域,这分别是由于分离流、沟道效应、驻点效应和遮挡作用引起的。     

数值模拟引导下的建筑风洞试验研究

提出了采用"数值模拟引导下的风洞试验"这一新方法来研究复杂建筑结构的风荷载问题,并以内蒙古博物馆与乌兰恰特大剧院工程为例,介绍了这种方法的实现过程及其优点。通过在先进的数值模拟平台上建立适当的数值风洞模型,对建筑物在若干个主导风向角下的平均风荷载分布进行数值模拟仿真计算;参照计算结果,对结构的风压分布趋势作出科学的判断,找出最不利的风压分布区域,以对刚性模型测压风洞试验的测点布置方案进行优化,使试验能捕捉结构的最不利风荷载;最后将风洞试验结果与数值预测结果进行相互比较和验证,在此基础上给出静力风荷载的设计建议。工程应用表明,这种新方法指导的结构风荷载风洞试验研究更具有针对性,测点位置和数目得到优化而使试验方案更加合理,因此试验结果也更加可靠。     

上海铁路南站平均风荷载的风洞试验和数值模拟

介绍了上海铁路南站模型风洞试验和风荷载数值模拟的主要结果。通过风洞试验,给出了这一大跨度屋盖结构在无周边建筑和有周边建筑情况下屋面的风压分布特性。总的来说,挑篷迎风前缘有较大的负压,且梯度较大;前缘中部压力系数接近零;屋盖顶部又呈现负压状态;屋盖背风处一般是正压。同时,基于CFX5.5软件平台,利用RSM湍流模型,对屋盖上的平均风压进行了数值模拟,并将计算结果与测压模型风洞试验数据进行了对比。对比结果显示两者较为吻合。此外,通过降低悬挑部分的高度以研究几何参数变化对平均风荷载的影响。数值模拟表明,降低悬挑高度可以显著减小悬挑部分的平均风荷载。     

高层建筑静风荷载的干扰效应研究

在相邻建筑物的干扰下,受扰高层建筑的风荷载与其在孤立状态下相比会有较大的变化。本文采用测力天平模型风洞试验研究了两个高层建筑间的静力干扰效应,得到了两个相同的方形截面建筑在不同相对位置时的静力干扰因子IFm。并且首次引入了正交试验法设计试验方案,研究了施扰建筑高度、截面尺寸和外形对顺风向静力干扰因子IFm的影响。应用人工神经网络方法对试验结果进行了模拟和推广,给出了IFm的等值线图,可供规范应用和参考。     

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。     

某小区建筑风环境数值模拟分析研究

以某小区为例,对其风环境进行了数值模拟计算与分析,引入梯度风的概念,指出了小区内建筑分布对小区风场的影响。为住宅小区建筑布局的规划建设及建筑室内通风效果预测提供了指导和优化途径。     

错列超高层建筑群风荷载静力干扰效应的试验与数值模拟研究

对实际超高层建筑群进行了群体和单体塔楼两次同步测压风洞试验,通过两次试验测量结果,考察风向及塔楼位置对顺、横风向和扭转方向的主体结构承受平均风荷载的影响。同时,进行了CFD数值模拟研究。通过试验结果与数值模拟结果的对比分析,验证了数值模拟的可靠性,结合风压试验结果及CFD计算结果对建筑群干扰效应进行了分析和干扰机理说明。研究结果表明,对于建筑基底力而言数值模拟计算结果偏小,但是无量纲静力干扰因子数值计算和试验结果符合得很好,数值模拟计算可以用于风荷载干扰效应的定性分析。处于中间位置的2号塔楼风荷载静力干扰效应明显,干扰放大作用显著。     

厦门市高层建筑群风场的数值风洞模拟分析

针对高层建筑群的风压、风荷载的分布问题,应用数值风洞方法模拟厦门市高层建筑密集区的风场,并根据数值模拟结果分析高层建筑群静力风效应的一些基本特点。分析结果表明:风场上游的高层建筑对下游的建筑有一定的遮掩效应;当建筑物之间间距较小时,容易产生狭缝效应;在建筑群的外围,迎风面平均风压力较大。同时根据上述分析结果,提出了一些具体的设计建议。     

建大教授花园风环境的舒适性评价

针对位于济南郊区的建大教授花园住宅小区的风环境,基于高Re数RNGk—ε模型,借助数值模拟方法,分析预测了冬夏两季,室外平均风速对小区内舒适度的影响。研究结果表明,小区内的风速均小于5m／s,较为舒适,进而也验证了此小区设计合理性。