建筑物表面风压分布随侧风面长度变化的数值模拟研究

建筑物表面风压分布随侧风面长度变化的数值模拟研究＊李义科武文斐符永正（包头钢铁学院０１４０１０）（武汉冶金科技大学建筑工程学院４３５００７）１序言高层建筑外表面上的风压大小及分布，对于结构风荷载及采暖设计中的冷风渗透量的计算，是不可缺少的资料。国内外...     

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。     

建筑物表面风压分布随迎风面宽度变化的数值模拟

建筑物表面风压分布随迎风面宽度变化的数值模拟￣＊／／武文斐，李义科，符永正（包头钢铁学院，武汉冶金科技大学建筑工程学院４３５００７）高层建筑外表面上的风压大小及其分布，对于结构风荷载和采暖设计中的冷凤渗透量的计算，是不可缺少的资料。建筑外表面上的风压...     

厦门市文化艺术中心综合楼屋顶膜结构风压数值模拟

大跨屋盖结构形体多为复杂曲面,荷载规范的规定往往不能满足设计需求,风荷载的确定需借助于其他手段,而CFD数值模拟是近年来兴起的一种风荷载研究手段．本文基于FLUENT平台,对厦门文化艺术中心共享综合楼屋顶膜结构进行了数值风洞试验研究,湍流模型采用雷诺应力（RSM）模型．数值模拟结果表明,膜结构表面风压分布与其表面形状密切相关,在曲率变化大的局部区域风压变化也很剧烈,在设计时需引起相当重视．同时结合屋盖周围的流场特点,对屋盖表面平均风压的分布规律进行了分析,并根据不同风向下风压分布特性对膜结构表面进行了分区,并给出可供工程设计参考的分区风载体型系数．基于以上工作,说明CFD数值模拟为复杂工程提供辅助设计信息是可行的．     

表面带凸起的圆柱形建筑风荷载数值模拟研究

黄骅港VTS雷达塔属于钢筋混凝土高耸结构,外部18根框架柱呈辐射状布置。以VTS雷达塔为背景,运用计算流体力学(CFD)方法对雷达塔结构及几个圆柱形结构的风荷载进行模拟,得到了结构表面不同凸起情况下的风场和风压分布规律。研究发现结构表面凸起的出现会直接影响风压系数分布曲线的平台区及结构尾流,负风压最大值会因为建筑物表面的凸起而大幅减小;风压系数分布曲线的平台区的宽度、正风压最大值与结构背风面尾流的状态、表面凸起高度等因素之间无明显关联。     

浙江省村镇房屋风压分布规律的数值模拟与分析

基于Navier-Stokes时均方程和可实现的k-s湍流模型,对村镇房屋表面风压进行数值计算.根据数值模拟计算值和缩尺风洞试验值的对比,验证了风压数值计算结果的适用性,并在模拟计算基础上分析了房屋表面风压分布的特征和几何尺寸对风压系数的影响.针对浙江省几种常见类型村镇民房的体型特点,对实体建筑建模数值计算后,初步总结了房屋周围来流速度风场及房屋表面的风压分布情况,并给出部分我国规范未涉及的房屋表面风荷载体型系数值.供工程设计时参考使用.     

复杂体型高层建筑风压分布及干扰效应数值研究

基于Fluent6．2软件平台,采用Reynolds平均法（RANS）对复杂体型高层建筑群的表面风压分布及干扰效应进行数值模拟分析,并通过CAARC标准模型检验文中数值方案与参数选择的合理性;以此为基础,在建筑物表面计算分块体型系数,将其结果与现行规范进行比较分析,得出了一些有意义的结论。     

复杂高耸结构表面风压分布数值风洞研究

针对上海浦东地区某复杂高耸结构工程实例，基于流体分析软件FLUENT13平台，采用IKNG k-ε湍流模型进行了24种风向角下的建筑表面风压分布模拟，并将分析结果整理后与现行《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）中相关系数的规定做了比较。分析结果表明，高耸结构体型系数随高度不同而变化，并非规范中的常数；塔身各表面体型系数分布规律的数值模拟结果与规范大致吻合，但在局部存在差异。最后根据数值风洞模拟得到的塔身最大负压的分布区域及大小，对围护结构设计提出了建议。     

四面坡顶轻钢空旷结构表面风压数值模拟

采用基于CFD的数值模拟技术和RNG k-ε湍流模型对一四面坡顶轻钢空旷结构进行了静力风荷载数值模拟,主要考虑了风向角的变化,得到了结构表面的风压分布,并进行了对比分析.该结构表面风压分布不均匀,局部风压较大;风向角对结构表面风压分布具有一定影响.最后,根据分析结果提出了该类结构表面风压的分区方法.     

独柱支承的三角形平面广告牌的风荷载研究

在几个类似结构的计算结果与试验或实测值具有较好的吻合基础之上．借助大型计算流体动力学（CFD）商业软件Fluent6．0,对大气边界层内独柱支承的三角形平面广告牌表面风压进行了分析研究．分析发现结构的雷诺数敏感性、地貌类别对结构风压和风致扭矩系数的影响可以忽略不计。在此基础上。采用C类地貌边界层剪切流为来流条件．深入研究了这种广告牌在各种来流方向角情况下的表面风压分布．给出了结构的总体平均和局部风压系数及风致扭矩计算表达式．探讨了结构总高度和广告牌面板间间隙对结构风载主要参数的影响。     

计算流场尺寸对风压系数影响的研究

计算流体动力学（CFD）技术已成为研究建筑结构风压系数的有效手段之一,但合理的风场构筑理论和构筑方法是准确模拟建筑结构风场的基础,对此研究成果不多。基于CFD软件,建立了单体方形建筑有限元分析模型,通过改变三维流场特征尺寸,研究了单体建筑物在不同流场断面高度、宽度,来流、尾流长度等尺寸效用下结构表面风压特征及风压系数变化规律。结果表明：流场高度主要影响迎风面的风压系数,流场宽度的变化主要影响结构迎风面以及结构两侧的风压系数分布,流场长度的影响集中在迎风面和背风面。研究结果可为此类建筑物合理使用数值风洞提供参考。     

营口市奥体中心体育场风压分布及风环境的数值模拟研究

基于CFX10.0软件及LINUX大型并行服务器操作平台,采用剪切应力输运(SST)k-ω,模型对营口市奥体中心体育场屋盖进行了风压分布及风环境的数值模拟,得到了体育馆屋盖表面的平均风压系数,并分析了屋面的风压、湍动能分布特性,比较了屋盖在各风向角下总升力,得出了最不利风向角和分区风载体型系数,同时给出了双屋盖、仅ROOF1、仅ROOF2等三种计算模型时屋盖表面的风压分布.通过分析可以得到,随着区域位置的变化.体型系数值有很大不同,且其对风向角的敏感程度也不同;位于上游风场的屋盖和下部建筑(看台)的存在对体育场内流场及下游风场屋盖表面风压分布有很大的影响.     

巨型结构表面风压的分布特征

对开大孔洞巨型建筑结构体系表面风压模型实验结果进行了分析，得出其表面及屋顶风压的分布特征，并分析了立面凸出的梁柱对风压分布的影响，可为结构的抗风设计参考。     

椅形超高层结构风压分布数值模拟研究

以拟建的某椅形建筑为例,根据CFD基本原理,运用计算流体力学软件建立了数值风洞模型,得到了结构表面风压系数,在此基础上,分析了不同风向角作用下建筑周边的流场分布特性及结构表面风压系数分布规律,给出了建筑物在最不利风向下的最不利区域的风压系数,为结构抗风设计参数的确定提供依据。     

开口空间结构表面风压分布规律的数值模拟及分析

基于专业计算流体动力学软件平台Fluent6．3提供的SSTk-ω湍流模型,对深圳市福田交通综合枢纽玻璃幕墙表面风压进行了不同风向下的数值模拟计算。在此基础上将数值风洞模型简化,并对比简化模型和原实体模型模拟结果。结果表明,采用简化模型同样可得到较准确的模拟结果,实际工程应用中可提高计算效率。此外,考虑建筑宽厚比、开洞率及开洞位置的影响,计算了不同影响因素下模型各表面风压系数,得出开口空间结构的表面风压分布规律,为实际工程风压分析提供参考。     

开口空间结构表面风压分布规律研究

基于专业计算流体动力学软件平台Fluent 6.3提供的SSTk-ω湍流模型,对深圳市福田交通综合枢纽玻璃幕墙表面风压进行了不同风向下的数值模拟计算。在此基础上将数值风洞模型简化,并对比简化模型和原实体模型模拟结果。结果表明,采用简化模型同样可得到较准确的模拟结果,实际工程应用中可提高计算效率。此外,考虑建筑宽厚比、开洞率及开洞位置的影响,计算了不同影响因素下模型各表面风压系数,得出开口空间结构的表面风压分布规律,为实际工程风压分析提供参考。     

超高层建筑表面风荷载数值模拟研究

该文通过计算流体力学数值模拟技术对某超高层建筑进行了表面风荷载分布的数值模拟。结果表明：由于漩涡脱落,在结构侧面边缘出现了较强烈的负压区;在周边建筑干扰高度范围内,结构表面风压分布较混乱,结构在干扰高度以上部分风压分布比较规律;局部部位的设计风压应参考各风向角下风压峰值。     

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。     

七里河体育场罩棚风压分布数值模拟研究

以兰州市七里河体育场为工程背景,基于ANSYS-CFX 19.0软件平台,采用SST k-ω湍流模型对体育场罩棚12个风向角下表面风压分布特性进行了数值模拟,分析了风向角和周围建筑物对风压分布的影响,获得了罩棚表面风压分布的规律,并探讨了罩棚周围流场的绕流特性,最后根据罩棚的结构形式及风压分布特点,给出了最不利风向下罩棚表面的分区风压系数以及罩棚设计风荷载的计算方法。结果表明：周边干扰建筑物对体育场中心周围的风场和表面风压有明显的影响,数值模拟结果符合钝体绕流规律;风向角对风荷载的影响较大,不同风向角下,来流的分离和漩涡脱落作用均有较大的不同;屋面最大负风压区出现在沿风向的屋面前缘角部,且迎风向前端出现正压区,模拟结果可供实际工程采用。     

石家庄国际会展中心风载数值模拟研究

根据计算流体动力学（CFD）的基本原理,基于计算流体力学软件Fluent平台,对石家庄国际会展中心进行数值风洞模拟。获得8个风向角下建筑物表面风压分布系数。数值风洞理论值与风洞试验结果进行比较分析,结果表明：理论与试验数据吻合较好,所得到的风荷载可用于工程设计。