發(fā)布時間：2025-01-19 15:21

　　我國東南沿海地區(qū)風災頻發(fā),導致大量低矮建筑破壞,并帶來嚴重的生命財產損失。利用CFD數值模擬技術對東南沿海廣泛分布的低矮平屋面建筑進行屋面風荷載特性研究,有助于了解不同體型參數對風荷載分布規(guī)律的影響,并尋求利于建筑抗風的體型參數,為該地區(qū)低矮建筑抗風設計提供參考依據。本文利用數值模擬技術開展相關研究工作。首先選用六種湍流模型對Silsoe Cube模型進行表面風荷載數值模擬,并將模擬結果與現場實測結果以及風洞試驗結果進行對比,驗證數值模擬低矮建筑風荷載的可行性,并給出湍流模型選擇建議。選取不同風向角、長寬比、高寬比、挑檐長度、女兒墻高度共56個工況模型分析低矮平屋面建筑屋面風荷載分布特征,分析屋面平均風壓系數隨長寬比、高寬比、挑檐長度、女兒墻高度等參數變化規(guī)律,整理出不同長寬比平屋面分區(qū)體型系數,最后綜合高寬比、挑檐長度、女兒墻高度等體型參數,得到不同體型低矮平屋面分區(qū)體型系數調整公式和調整系數,給東南沿海地區(qū)低矮平屋面建筑抗風設計提供參考。研究結果表明,低矮平屋面平均風壓系數隨長寬比和高寬比的增大而增大。通過設置挑檐可以有效減小平屋面平均風壓系數,但挑檐長度的變化對屋面平均風壓系數的大...

【文章頁數】：101 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 低矮建筑風荷載特性研究現狀
        1.2.1 現場實測
        1.2.2 風洞試驗
        1.2.3 數值模擬
    1.3 低矮建筑風荷載研究現狀
        1.3.1 坡屋面低矮建筑研究現狀
        1.3.2 平屋面建筑研究現狀
    1.4 本文的主要工作
2 風荷載與CFD數值模擬基本理論
    2.1 風荷載特性
        2.1.1 風壓高度變化系數
        2.1.2 脈動風特性
    2.2 計算流體力學基礎
        2.2.1 空氣流動控制方程
        2.2.2 湍流的模擬
        2.2.3 湍流模型
    2.3 計算區(qū)域的離散和方程求解
    2.4 FLUENT軟件平臺簡介
    2.5 本章小結
3 Silsoe Cube模型風荷載數值模擬與驗證
    3.1 引言
    3.2 Silsoe模型和風洞試驗
        3.2.1 Silsoe模型簡介
        3.2.2 Silsoe模型風洞試驗
    3.3 Silsoe模型數值模擬
        3.3.1 計算模型及網格劃分
        3.3.2 邊界條件和參數設置
        3.3.3 結果分析和對比
    3.4 不同湍流模型對模擬結果的影響
        3.4.1 湍流模型選擇
        3.4.2 參數設置
        3.4.3 90°風向角下不同湍流模型的計算結果比較
    3.5 本章小結
4 長寬比和高寬比對低矮平屋面平均風荷載的影響研究
    4.1 引言
    4.2 模型工況及參數設置
        4.2.1 模型試驗工況
        4.2.2 邊界條件及參數設置
        4.2.3 基本模型結果分析
    4.3 長寬比對低矮平屋面風壓分布影響分析
        4.3.1 不同風向角下屋面風壓系數隨長寬比變化等值線圖對比
        4.3.2 不同風向角下屋面分區(qū)風壓系數隨長寬比變化分析
    4.4 高寬比對低矮平屋面風壓分布影響分析
        4.4.1 不同風向角下屋面風壓系數隨高寬比變化等值線圖對比
        4.4.2 不同風向角下屋面分區(qū)風壓系數隨高寬比變化分析
    4.5 本章小結
5 挑檐和女兒墻對低矮平屋面平均風荷載的影響研究
    5.1 引言
    5.2 模型工況及參數設置
        5.2.1 試驗工況
        5.2.2 邊界條件及參數設置
    5.3 挑檐對低矮平屋面風壓分布影響分析
        5.3.1 不同風向角下屋面風壓系數隨挑檐長度變化等值線圖對比
        5.3.2 不同風向角下屋面分區(qū)風壓系數隨挑檐長度變化分析
    5.4 女兒墻對低矮平屋面風壓分布影響分析
        5.4.1 不同風向角下屋面風壓系數隨女兒墻高度變化等值線圖對比
        5.4.2 不同風向角下屋面分區(qū)風壓系數隨女兒墻高度變化分析
    5.5 本章小結
6 低矮建筑抗風設計建議
    6.1 引言
    6.2 低矮建筑風災破壞形式及原因分析
        6.2.1 低矮建筑風災破壞形式和破壞機理
        6.2.2 東南沿海地區(qū)低矮建筑抗風性能影響因素
    6.3 各國規(guī)范風荷載取值規(guī)定對比
        6.3.1 屋面風荷載體型系數
        6.3.2 各國規(guī)范平屋面風壓體型系數規(guī)定
        6.3.3 各國規(guī)范平屋面風壓體型系數對比
    6.4 低矮平屋面體型系數取值建議
        6.4.1 平屋面分區(qū)
        6.4.2 低矮平屋面建筑體型系數取值建議
        6.4.3 低矮平屋面體型系數建議取值與各國規(guī)范對比
        6.4.4 低矮平屋面建筑抗風設計建議
    6.5 本章小結
7 結論與展望
    7.1 本文主要工作和結論
    7.2 進一步研究展望
參考文獻



本文編號：4029155