建筑物脈動風壓場大渦模擬入流邊界條件的生成研究.pdf

1、高層及大跨建筑物對風的作用很敏感，因此風荷載是其結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮的主要荷載之一。大渦模擬技術(shù)已成為模擬建筑物結(jié)構(gòu)周圍風環(huán)境及計算風荷載的一種重要手段，其脈動入流邊界條件是影響模擬結(jié)果準確性的關(guān)鍵因素之一。
　　 在大渦模擬計算中，預(yù)前模擬法是其確定入流邊界條件的主要方法之一。該方法通過對粗糙元陣列直接進行數(shù)值模擬以生成符合實際大氣邊界層湍流統(tǒng)計特征的脈動風速時程，并將模擬數(shù)據(jù)存貯以備實際大渦模擬使用。
　　 本文的研究工

2、作基于預(yù)前模擬法思想，依托ANSYS-CFX13.0軟件平臺，圍繞著建筑物脈動風壓場大渦模擬入流邊界條件的生成進行研究：系統(tǒng)歸納了鈍體繞流基本特性和有關(guān)湍流理論；通過引入計算流體的基本運動方程給出大渦模擬的基本控制方程；以數(shù)值風洞方式，采取設(shè)置粗糙元的方法生成一定邊界層厚度的湍流；分析大氣邊界層風場的大渦模擬的關(guān)鍵技術(shù)因素，如計算域的選取、粗糙元的布置、網(wǎng)格的劃分及邊界條件、初始條件和時間步長的確定等。
　　 本文以錯列的排列方

3、式進行粗糙元的布置，用大渦模擬進行了模擬。通過與實際大氣邊界層湍流統(tǒng)計特征的分析比較，結(jié)果表明：網(wǎng)格劃分的密度是決定大渦模擬準確性的重要因素。在本文設(shè)置的網(wǎng)格密度下，模擬得到的脈動風速時程在低頻段能真實地反映實際大氣邊界層湍流統(tǒng)計特征，高頻段失真。因此，在合理的網(wǎng)格密度下，采用該法可以生成滿足建筑物脈動風壓場大渦模擬入流邊界條件所要求的脈動風速時程。
　　 本文主要對建筑物脈動風壓場大渦模擬入流邊界條件的生成進行研究，同時分析總