基于實際山地地形的建筑風荷載數(shù)值模擬研究.pdf

1、數(shù)值模擬技術自興起至今在風工程中的應用越來越為廣泛，在結構風工程中多以研究建筑或建筑群的繞流為主，在氣象風工程中則以中、大尺度地形范圍內的風場結構研究為主。本文嘗試將此兩種方法結合來解決當前日益增長的關于山地地形下超限建筑結構的抗風設計問題。
　　 Fluent作為目前市場上最流行的通用有限元流體模擬計算軟件，在和Ansys結合之后更受歡迎。本文采用Ansys Fluent13，使用帶非平衡壁面函數(shù)的Realizablek-ε湍

2、流模型進行實際山地地形下建筑結構抗風設計數(shù)值模擬的研究。首先，根據(jù)已有研究成果選擇Fluent中相關參數(shù)與模型，用自定尺寸的簡單地形與房屋進行模擬，將結果與相關規(guī)范計算所得進行對比分析，以驗證模擬數(shù)據(jù)的可信度。其次，介紹一套本文研究的基于Google Earth的對實際地形獲取與數(shù)字化建模的方法。同時，提出有效地形區(qū)域的概念，并闡述選取有效地形的相關建議原則。然后，就有效地形區(qū)域邊界的近似處理以及地面粗糙度的選擇展開討論。研究關于外延長

3、度和放坡坡度與計算誤差的關系，給出就計算成本低、操作簡便、相對誤差最小的外延長度和放坡坡度組合。
　　 根據(jù)以上研究結果，對實際工程項目亞太商谷北地塊抗風設計應用此套數(shù)值模擬方法。求得單套房屋的體形系數(shù)以及實際地形中建筑群16個風向角下的表面風壓分布、人行高度風環(huán)境和綜合修正系數(shù)，為項目的結構設計提供風荷載數(shù)據(jù)，并以此說明本文設計的此套基于Google Earth獲取地形、Ansys Fluent模擬的實際地形建筑結構抗風設計數(shù)