太阳能路灯光电板气动导风设计数值研究

针对沿海地区风荷载已成为太阳能光电板结构设计的主要荷载的情况,为了减少光电板遭受风灾破坏,提出以疏导光电板表面风压为目的的气动导风设计方法,从而变被动抗风设计为主动导风设计。采用CFD数值模拟的方法在光电板长边处设置不同高度的导风板,进而分析风压对光电板表面的影响,并通过比较给出导风板高度和角度设置的最优值。结果表明:采用导风设计方法能达到良好的抗风效果,同时所得结果可为类似结构的抗风设计提供参考。

方形土楼风环境的数值模拟及评价

为了较准确地预测土楼的风环境,运用计算流体动力学的软件CFX,并采用SSTk-ω湍流物理模型,对土楼在不同风向角下的风环境进行数值模拟.结果表明:行人高度处的风速在墙角处集中,形成类似于马蹄的强风区域,风速增加近70%,且风速在土楼背风面形成竖直柱状旋涡,其尾流区也有旋涡产生.同时得到土楼院内行人高度处的风速比在各风向角下的具体值,为土楼风环境的评价提供了可靠的依据.

土楼夯土风雨侵蚀机理及侵蚀损耗量研究

针对夯土墙侵蚀及侵蚀计量问题,采用现场实测和借鉴水土流失统计的方法,研究夯土风雨侵蚀损耗规律,并提出损耗计量公式,揭示了夯土风雨侵蚀损耗机理、雨水浸润墙体弱化材料性能及风驱雨撞击夯土产生材料颗粒的溅蚀和剥蚀,并量化证实了雨滴撞击荷载是侵蚀损耗的直接动力。结合当地风、雨气象数据,计算出近年来夯土的年侵蚀量,可用于预测夯土墙剩余寿命,为土楼保护提供适用性的科学依据。

方形土楼夯土墙的风驱雨量分布

对方形土楼进行风洞试验和数值模拟,在数值模拟风场和试验风场达到较好一致性时引入降雨过程的计算模型.采用该方法研究方形土楼在不同风速、不同降雨量,以及不同屋檐悬挑长度下迎风墙面风驱雨量的分布特征.研究结果表明:风驱雨侵蚀因子与风速和降雨量有关,并随风速及雨强的增加而增加;悬挑屋盖对屋盖附近区域的墙面形成有效的遮蔽作用.

高强箍筋混凝土简支梁受剪性能试验研究

为研究配置500 MPa箍筋的钢筋混凝土梁在集中荷载作用下的受剪力学性能,设计完成了6根混凝土简支梁试件单调加载试验,分析配置高强箍筋的混凝土梁斜截面受剪承载力和其在正常使用阶段的斜裂缝宽度,并对比中美欧规范在预测配置高强箍筋的钢筋混凝土梁受剪承载力时的预测精度和稳定性,进而探讨配箍率及混凝土强度对受剪承载力的影响规律。实验结果表明,配置高强箍筋的钢筋混凝土梁其受力特征及破坏形态与普通梁类似,其斜截面受剪承载力可以按照我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)进行设计计算,且能满足正常使用阶段的裂缝宽度要求,梁构件的受剪承载力随着配箍率和混凝土强度的增加逐渐提高,但当混凝土强度超过一定值后,其对受剪承载力的贡献作用不再显著。

福建土楼夯土墙风驱雨侵蚀损伤预测研究

世界文化遗产福建土楼地处中国东南沿海,年降雨高达1 600 mm,频繁遭受台风和极端天气袭击,每当台风登陆时,狂风挟着暴雨常常侵蚀危害着土楼建筑,风驱雨冲击侵蚀土楼夯土墙已成为土楼建筑的主要损坏形式。论文通过分析风驱雨作用下雨滴的运动形式及降雨特征,采用CFD数值模拟及风洞试验的方法完成数值风洞准确性模拟,以数值风场为基础加入降雨模型,考虑多种雨强和风速相互组合,分析风驱雨对土楼夯土墙的风雨侵蚀影响,揭示了夯土墙风雨侵蚀的内在规律。并通过当地一份气象统计资料作为算例,预测土楼年平均侵蚀损伤量在0.4～2.6 mm之间,所得结果为土楼的维护加固和开发利用提供了科学依据,也为其他生土建筑研究提供借鉴和参考。