風(fēng)雨聯(lián)合作用試驗(yàn)準(zhǔn)則及數(shù)值模擬.pdf

1、在精細(xì)化開展土木工程災(zāi)害作用研究趨勢(shì)下，土木工程對(duì)象風(fēng)雨聯(lián)合作用越來越受到各國(guó)學(xué)者的重視，現(xiàn)階段關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)風(fēng)雨聯(lián)合作用的研究所面臨的問題突出表現(xiàn)在兩個(gè)方面，即風(fēng)雨場(chǎng)試驗(yàn)相似準(zhǔn)則的尚不具備制約著土木工程風(fēng)雨聯(lián)合作用效應(yīng)的研究，風(fēng)雨聯(lián)合作用數(shù)值模擬方法尚不完善。基于此，本文圍繞建立風(fēng)雨場(chǎng)試驗(yàn)相似準(zhǔn)則及建立基于Computational Fluid Dynamics（CFD）結(jié)構(gòu)風(fēng)雨耦合作用數(shù)值模擬方法開展研究。具體內(nèi)容包括：
　

2、　（1）基于兩個(gè)一致性條件，即雨膜縮尺比與幾何縮尺比相一致、風(fēng)雨試驗(yàn)環(huán)境與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境雨滴降落攻角相一致，提出了風(fēng)雨聯(lián)合作用試驗(yàn)準(zhǔn)則。并通過具體實(shí)例，以哈爾濱工業(yè)大學(xué)風(fēng)洞與浪槽聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室大試驗(yàn)段為風(fēng)雨聯(lián)合作用試驗(yàn)環(huán)境，完成了針對(duì)丹麥大貝爾特橋梁某風(fēng)雨場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)M的參數(shù)確定，進(jìn)而驗(yàn)證了該試驗(yàn)準(zhǔn)則的可行性。
　?。?）通過公式推導(dǎo)，得到雨場(chǎng)降雨強(qiáng)度與顆粒流質(zhì)量流率的轉(zhuǎn)化公式關(guān)系；依托FLUENT軟件平臺(tái)，提出了Rosin-Rammler預(yù)設(shè)

3、函數(shù)法和CFD自定義函數(shù)法兩種雨滴譜再現(xiàn)方法；以雨強(qiáng)換算及雨滴譜再現(xiàn)為基礎(chǔ)，建立了基于雙參數(shù)的風(fēng)雨耦合場(chǎng)數(shù)值模擬方法，并通過具體算例，比較了三種雨滴譜模擬方法的優(yōu)劣，發(fā)現(xiàn)：自定義函數(shù)法模擬雨場(chǎng)模擬結(jié)果較為客觀，但操作復(fù)雜，而離散多入射元法模擬速度最慢、模擬真實(shí)度最差，而CFD預(yù)設(shè)函數(shù)法的介于兩者之間。
　　（3）基于EWF模型和歐拉-拉格朗日離散相模型，并采用增強(qiáng)型壁面法，結(jié)合動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，進(jìn)而建立了結(jié)構(gòu)風(fēng)雨聯(lián)合作用數(shù)值模擬方法。并