高层建筑群静力干扰效应的试验研究

采用力天平技术 ,用风洞试验方法研究了 5种不同高度和宽度比的一个和两个施扰建筑物在不同间距和地貌条件下对受扰建筑的静力干扰影响。分析中采用神经网络、统计分析等方法对不同影响因素进行分析和对比 ,采用了一种比较简洁的方式 ,描述三个建筑物间的风致干扰特性 ,解决了三个建筑物的静力干扰效应难以表示的难点。结果显示 :对于顺风向静力干扰而言 ,干扰因子基本都小于 1,呈现遮挡效应。但同时也发现 ,由于狭管效应 ,处于并列布置时的某些配置的最大干扰因子值可高达 1 2 ,即此时结构在受扰后的平均荷载有可能比其孤立状态增加 2 0 %。一般情况下 ,遮挡效应随施扰建筑物的宽度的增大而增大 ,但狭管效应也会随之增强。高度比小于 0 5的施扰建筑的影响可以忽略不计 ,对干扰效应有较明显影响的高度比在 0 5～ 1 0之间 ,高度比超过此范围的建筑物的遮挡影响基本和高度比为 1的一致 ,但狭管效应则会更为明显。

不同截面尺寸双柱体静力干扰效应的数值模拟

基于计算流体动力学软件Fluent,采用雷诺应力方程模型(RSM)研究了不同截面尺寸两方柱间的静力干扰效应,数值模拟结果与相应风洞试验吻合较好。分析了建筑物的相对位置、施扰建筑的不同截面尺寸对静力干扰效应的影响,并研究了串列布置时受扰建筑平均风压系数干扰因子IFCP的空间分布情况。结果表明:串列布置时,施扰建筑的截面尺寸变化对受扰建筑的IFm产生显著的影响。截面越宽,"遮挡效应"越严重,IFm随施扰建筑截面尺寸的增大大致呈线性递减的规律。

品字形建筑群静力干扰效应的数值模拟

研究品字形建筑群静力干扰效应,以及受扰建筑表面风压系数干扰因子的空间分布,分析建筑相对位置变化对静力干扰效应的影响.结果表明,建筑物串联布置且间距较小时,遮挡效应明显;建筑间斜列布置时,静力干扰效应减弱;建筑间并列布置时,容易发生狭缝效应.对于成品字形建筑群,下两建筑对上一建筑的干扰效应具有遮挡效应又有狭缝效应.受扰建筑表面风压的干扰因子,其分布沿高度和宽度的不同位置而变化显著.

3个土楼建筑群静力干扰效应数值模拟

研究了3个土楼建筑群的静力干扰效应,以及受扰建筑屋面风压系数干扰因子的空间分布,分析了不同间距和不同风向角下对建筑群静力干扰效应的影响.结果表明:0°风向角时,增加的施扰体土楼2引起的风干扰较大;45°风向角时,增加的施扰体2土楼是有利干扰;90°风向角时,屋面各分区表面干扰因子在间距为1.0 D时变化不明显;135°风向角时,在土楼群间有很强的巷道风效应产生,干扰因子较大.

错列超高层建筑群风荷载静力干扰效应的试验与数值模拟研究

对实际超高层建筑群进行了群体和单体塔楼两次同步测压风洞试验,通过两次试验测量结果,考察风向及塔楼位置对顺、横风向和扭转方向的主体结构承受平均风荷载的影响。同时,进行了CFD数值模拟研究。通过试验结果与数值模拟结果的对比分析,验证了数值模拟的可靠性,结合风压试验结果及CFD计算结果对建筑群干扰效应进行了分析和干扰机理说明。研究结果表明,对于建筑基底力而言数值模拟计算结果偏小,但是无量纲静力干扰因子数值计算和试验结果符合得很好,数值模拟计算可以用于风荷载干扰效应的定性分析。处于中间位置的2号塔楼风荷载静力干扰效应明显,干扰放大作用显著。

碟式太阳能电站双机架风致静力干扰效应的数值分析

该文基于Fluent 6.3软件平台,选用Realizable k-?湍流模型开展两碟式机架静风载荷干扰效应研究。选取了单机架情况的三种最不利载荷工况,模拟了两机架基本布置形式(串列、并列和斜列)和布置间距对各工况机架风载荷的干扰,给出了各布置下的受扰机架静风载荷干扰因子,分析了干扰因子随布置形式及间距的变化规律,通过流场流线图探讨了机架风载荷干扰的产生原因。研究结果表明,串列布置的下游受扰机架静风载荷干扰因子均小于1.0表现为"遮挡效应",而上游施扰机架的风载荷趋于单体情况;斜列布置的干扰效应也表现为"遮挡效应",但较串列干扰弱;并列布置的两机架中间有形成"狭缝效应",但效果不显著。

圆形截面烟囱风致干扰效应试验研究

大型火力发电厂的圆形截面烟囱属于高耸结构,是典型的风敏感结构。风荷载是其结构设计的控制荷载之一。该文通过风洞试验研究了圆形截面烟囱单独存在时不同风向角下的表面压力分布变化及双烟囱存在时,在串联、并联两种排列方式下风压分布规律。试验结果表明:当两烟囱串联时,下游烟囱的风压系数变小,表现出遮挡效应;两烟囱并联时,低层的测点受干扰效应较为明显,表现为狭管效应。

联体型双塔建筑静力风荷载的数值模拟

基于Fluent软件,采用雷诺应力模型RSM对六种不同体型的联体型双塔建筑物的静力风荷载进行了数值计算。研究了不同体型双塔间的静力干扰效应,顺、横风向和扭转方向的无量纲荷载系数等问题。分析表明,当风向角为0°且间距较近时,下游建筑位于上游建筑的尾流边界内,抑制了上游建筑尾流的发展,因此上游建筑的平均风荷载较单体时有所减小,而下游建筑的"遮挡效应"则非常显著。由于角部的处理,延缓了上游建筑气流的分离和再附,上游建筑的平均弯矩干扰因子IFm均小于尖角模型的相应值,而下游建筑的IFm均大于尖角模型的相应值。