某干煤棚风载及体型系数数值研究

近年来,大跨度、复杂体型的空间结构迅速发展。风荷载的研究有重要的现实意义和工程价值。计算流体动力学（CFD）作为新兴的数值模拟研究方法,具有便捷、经济等优点,引起了众多同行的关注和研究。通过某干煤棚工程阐述CFD及湍流模型在建筑风环境模拟中的应用,给出该工程的风荷载表面压力系数（体型系数）,同时对数值模拟结果与风洞试验结果作分析和对比,对同类工程设计具有一定的指导意义和参考价值。     

装饰条干扰下超高层建筑表面风压系数及风荷载体型系数研究

为解决因幕墙装饰条对超高层建筑外表面风压分布造成干扰使其分布不均衡导致的装饰条掉落问题,基于Davenport脉动风速功率谱及拟合函数、LES湍流模型和《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)的推荐计算公式,利用计算流体动力学方法对装配不同型号装饰条的超高层建筑进行三维风场流体模拟。研究了超高层建筑及装饰条自身表面的风压分布特征和装饰条风荷载体型系数随其横截面体型特征及布置间距变化的规律。结果表明：超高层建筑外表面平直区域风压极值增高,拐角过渡区域风压极值降低,配置装饰条能够改善建筑表面拐角区域风压突变现象;当装饰条横截面为矩形时,其正侧表面的风荷载体型系数随截面高度增大而增大,横截面为梯形时,其侧表面的风荷载体型系数随下底的减小而减小,风荷载体型系数随装饰条间距变化的趋势不明显。     

带凹角矩形截面高层建筑风荷载体型系数研究

采用CFD技术,对典型带凹角矩形截面高层建筑在群体建筑干扰环境下的平均风荷载进行数值模拟研究。首先对CAARC标准模型进行了数值模拟,以验证本文计算方法及参数设置等的合理性。然后基于两个风向角下的数值模拟结果,分析了该建筑物主塔楼表面上各区域体型系数的分布特征,并与我国荷载规范和文献中风洞试验给出的值进行了比较;同时,还计算了顺风向风荷载。研究发现,迎风侧凹角处的体型系数会出现较大的负值,与规范取值差别较大,这也将使得计算出的结构顺风向风荷载明显降低,造成该结果的主要原因是在迎风侧凹角处产生了较强烈的分离流和漩涡。除了气动外形以外,周边建筑的干扰也会对体型系数分布造成不可忽视的影响。     

大跨度雨棚风荷载体型系数数值模拟分析

以某大跨度铁路客运站雨棚为研究对象,基于CFD数值模拟方法,利用RNG湍流模型对大跨度雨棚进行数值模拟分析.数值模拟对控制方程进行离散时使用有限体积法和对控制方程进行求解时采用双精度分离式求解器,利用流场速度-压力耦合采用Coupled算法,来有效提高非结构网格的计算精度.对不同风向角度下的大跨度雨棚模型进行数值模拟分...     

四管自立式钢烟囱风荷载体型系数和风振系数研究

通过物理模型试验和数值模拟,对一种全新的火力发电厂自立式钢烟囱——四管自立式钢烟囱的风荷载体型系数和风振系数进行分析与研究.重点对4种不同角度风向作用、不同钢筒间距和不同钢筒直径的四管自立式钢烟囱的风荷载体型系数和风振系数变化规律,进行有针对性的研究,并给出相应的研究结论和计算取值建议,可为类似结构的抗风设计提供参考.     

高层建筑风载体型系数的试验初探

介绍了建筑物动态风压风洞试验的方法和结果,探讨了利用试验获得的风压系数求解高层建筑风荷载和风载体型系数的过程和方法,并经工程实例验证准确可行,有助于建筑设计与施工人员利用动态风压风洞试验结果较为方便地计算高层建筑整体结构风荷载。     

建筑物风荷载体型系数的数值模拟

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,运用 FLUENT 软件,对封闭式双坡屋面房屋的风荷载体型系数进行了数值模拟,并与现行<建筑结构荷载规范>进行对比,为合理使用建筑数值风洞方法提供参考.     

河南电视塔体形系数CFD数值模拟及随机风振响应数值分析（Ⅰ）

采用CFD技术数值模拟了电视塔各分段上的绕流流场,获取了各分段上的体形系数、速度场及表面压力分布.各分段的绕流迹线显示各分段存在严重的流动分离;各分段上的体形系数的计算值与各相应的刚体模型风洞试验值比较显示,两者吻合得很好,进一步说明在类似具有复杂外形的高耸建筑物抗风初步设计阶段采用CFD技术进行流场计算以获取结构设计用的抗风参数是可行的.     

某高层多塔连体结构风荷载体型系数研究

以珠海某高层多塔连体结构工程为例,研究高位连接复杂多塔结构表面的风压特征与体型系数分布,为此类结构的抗风设计提供计算依据,保障结构安全。采用CFD方法对高层多塔连体结构及周围干扰建筑进行数值风洞模拟,分析不同风向角工况下结构主表面及局部构造处的体形系数,并与物理风洞试验结果以及规范值进行比较。结构迎风面的体型系数一般呈现中间大两边小的分布,多塔楼之间存在互相干扰作用;裙房处可能存在体型系数绝对值较大的情况,斜向气流在相邻表面易形成较大风压;相比于物理风洞试验结果,数值风洞模拟的结果与荷载规范值更为接近,且分布相对更为均匀;不规则高位连接体凹面处会产生较大的体型系数,但对整体结构的体型系数影响有限。在抗风设计过程中,多塔楼间的干扰作用及不规则高位连接体的影响应予以考虑。     

某景观烟囱顺风向风振响应分析与风振系数确定

采用SAP2000软件建立了某景观烟囱的结构分析模型,输入风荷载时程进行风振响应分析。考虑了烟囱复杂外形和不规则质量分布,利用频域方法计算了烟囱第1阶振型的风振位移响应,并与时域方法的结果进行对比,二者吻合较好。分别采用阵风荷载因子法和惯性风荷载法计算了烟囱结构不同高度处的风振系数,并将基于该两种风振系数的等效静力风荷载分别作用在烟囱结构上,计算其顺风向位移响应并与精确值进行比较,结果表明其位移分布均符合真实响应。因此虽然上述两种方法得到的风振系数沿高度分布差别较大,但均能实现烟囱的风振位移等效,均是合理的。为工程应用方便,采用基于阵风荷载因子法的风振系数供结构设计使用。     

南市电厂烟囱改建工程加固设计

以改建的钢筋混凝土高耸结构——原南市电厂烟囱作为研究对象,以上海2010年世博会观光塔这一典型的钢筋混凝土筒体结构作为工程背景,介绍改建加固的结构方案以及结构改造的内容,详细说明结构改建加固设计的做法,并计算分析加固前、后结构的主要计算指标,验算并对比结构改建前后的承载能力极限状态及正常使用状态下的各个指标,并就指标进...     

轻型门式刚架风荷载体型系数取值的合理性讨论

由于GB50009-2001《建筑结构荷载规范》与CECS102∶2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》对门式刚架设计中风荷载体型系数取值不同,从现行荷载规范关于体型系数的确定原则、体型系数的来源背景分析及低矮房屋在风荷载作用下所具有的特征等方面,阐明荷载规范GB50009-2001表7.3.1中体型系数应用于低层轻型门式刚架设计的局限性以及采用CECS102∶2002体型系数的合理性。     

中印规范计算烟囱风荷载效应的区别

随着我国设计企业走向国外,熟悉并掌握项目所在国规范与中国规范的异同是很有必要的。在计算烟囱的顺风向风荷载效应时,中国规范采用惯性风荷载法,印度规范采用阵风荷载因子法。从实际工程出发,说明采用以上两种方法计算的烟囱底部弯矩的差别以及对烟囱基础直径大小影响。     

大跨度斜拉桥结构偏载效应研究

大跨度斜拉桥箱梁的几何构造对约束扭转正应力的影响沿桥的跨度是变化的,使得荷载的内力影响面的形状较为复杂,同时沿桥纵向偏载系数也是变化的。通过偏载力学理论分析和实际斜拉桥的ANSYS有限元建模计算,研究了变截面预应力波形钢腹板部分斜拉桥偏载系数沿跨度的分布规律,提出实用的偏载系数取值建议,可为同类大跨度桥梁工程的设计提供参考。     

火电厂烟囱钢内筒的几种施工方法

目前国内火电厂烟囱钢内筒施工常采用液压顶升倒装法、气压顶升倒装法,卷扬机提升法和悬索液压提升法。４种方法分别适用不同工程的需要,施工技术人员可根据不同情况选用。     

空冷支架结构冷凝器表面风载体型系数研究

空冷支架结构属电厂新型结构体系,结构体形相对复杂,下部为大直径混凝土管柱群,上部为设置挡风墙的空间平台,平台支撑着冷却设备。目前,仅DL 5022—2012《火力发电厂土建结构设计技术规程》给出了挡风墙的体型系数,其他部位风参数取值国家规范尚未涉及。由于平台上部A型布置的冷凝器属多孔透气构造,其表面风载体型系数取值无参考可言,抗风设计时有的风参数取值甚至不合理。通过刚性模型风洞试验及数值模拟,研究了冷凝器表面风压分布规律,获取了不同工况下冷凝器表面的风载体型系数,为空冷支架结构抗风设计提供基础资料。     

天津某厂60 m高钢烟囱风振分析

利用有限元计算方法和现场实测得到钢烟囱的自振频率,从钢烟囱的自振频率、风振频率、雷诺数三个方面研究烟囱的振动问题。找到烟囱与风共振区域和共振的原因,并提出解决烟囱大幅晃动的方法。     

高烟囱的横风向共振研究

基于高柔结构横风向共振响应的理论 ,本文给出了高烟囱横风向共振是否对结构起控制作用的判断依据 ,并提出了在结构设计中不能忽略发生高阶振型横向共振的可能性 ,同时结合工程算例加以应用和说明。