建筑物平均風壓的數(shù)值模擬技術(shù)研究.pdf

1、風荷載對于建筑物來說是一項非常重要的荷載，是建筑結(jié)構(gòu)設計中不可缺少的。因此如何去確定建筑物表面風壓的情況，以便進一步研究風對結(jié)構(gòu)的作用就顯得非常重要。 風對建筑物的作用屬于復雜鈍體繞流問題，建筑物周圍的風流場是十分復雜的，湍流場充滿了分離、回流、旋渦等一系列復雜的運動形式，理論方法還難以解決這一復雜的流動問題。目前研究建筑物風荷載的分布情況主要有現(xiàn)場實測，風洞試驗和數(shù)值模擬計算三種?，F(xiàn)場實測是最直接的方法，但是顯然這種方法費時、

2、費錢、費人力，而且無法在建筑物建設之前進行，無法對擬建建筑物進行風環(huán)境預測，這種方法有一定的局限性；風洞試驗作為目前研究風荷載的最主要和重要的方法也存有很多不足，包括費用昂貴、適應性不強等等。相比之下利用計算流體力學（Computational Fluid Dynamic，CFD）的原理在計算機上模擬建筑物周圍風場的方法卻有著諸多的優(yōu)勢。 本文采用計算機數(shù)值計算的方法，并詳細闡述了鈍體繞流的基本特性及其基礎理論，推導了CFD數(shù)值

3、模擬理論的基本方程，以及湍流的模擬等?？偨Y(jié)出應用計算流體動力學（CFD）對鈍體建筑物繞流風場進行模擬時其計算流域、網(wǎng)格劃分、邊界條件、湍流模型以及計算參數(shù)等的確定原則及方法。 本文選取了一個典型的立方體狀建筑物模型，用開源軟件OPENFOAM對其建立了縮小尺度的剛性模型，并選擇了不同的截面堵塞率，不同的計算域長度和不同的網(wǎng)格劃分形式，并準確的模擬大氣中來流的風剖面，計算用的湍流模型選取了標準的k-ε模型，重正化群k-ε模型和re