基于CFD的復(fù)雜超高層建筑雙向流固耦合研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、現(xiàn)代超高層建筑越來越向著更高、更輕、更怪異的方向發(fā)展，這就給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員提出更艱巨的挑戰(zhàn)。而高層建筑卻是現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)中對風(fēng)荷載最為敏感的建筑結(jié)構(gòu)，在工程設(shè)計時，應(yīng)把風(fēng)荷載提高到此類建筑的控制荷載的高度。重慶長江國際雙塔超高層建筑是超高層建筑中的典型，它不僅高，而且是雙塔結(jié)構(gòu)，塔樓間的風(fēng)場擾動無法用普通高層建筑的抗風(fēng)分析手段來研究，因此考慮流固耦合作用的風(fēng)致振動分析對本工程就顯得格外重要。本文以其為研究對象，采用弱耦合算法并建立了雙向流固

2、耦合的耦合框架對該建筑的風(fēng)場與結(jié)構(gòu)的耦合作用進(jìn)行了研究，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：
　　 1.對基于計算流體力學(xué)即CFD的新版本ANSYS14.0中新增的流固耦合模塊進(jìn)行了研究，本文的整個流固耦合計算過程都是基于ANSYS WORKBENCH平臺，采用FLUENT+TRANSIENT STRUCTURAL并行耦合的雙向耦合方式進(jìn)行，中間數(shù)據(jù)交換平臺采用SYSTEM COUPLING模塊。
　　 2.針對雙塔建筑體型較普

3、通超高層建筑體型復(fù)雜，提出了簡化其有限元模型的思路，原因是考慮到在流固耦合的計算過程中，風(fēng)場與結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)交換和傳遞僅在流固耦合交界面進(jìn)行(本文設(shè)定的流固耦合交界面只是建筑所有與外界大氣接觸的面)，而模型的細(xì)化會增加模型的網(wǎng)格數(shù)量和耦合計算難度。
　　 3.采用基于氣彈性風(fēng)洞試驗的幾何相似性、動力相似性、來流條件相似性以及質(zhì)量相似性的理論，對由ANSYS命令流建立的長江國際有限元模型進(jìn)行了模態(tài)分析，給出了其一階振型曲線及頻率，為簡

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