復雜山地風場及角鋼輸電塔風荷載數(shù)值模擬研究.pdf

1、數(shù)值模擬是掌握山地風場詳細信息的有力手段，可以為建筑結構抗風分析提供資料。建筑結構荷載規(guī)范已經(jīng)就典型山體狀況的風荷載進行了規(guī)定。鑒于復雜山地地形更加多變，復雜地形風場不能依靠典型山體風場的規(guī)定進行計算。因此，為進一步加強對復雜地形風場的了解，彌補建筑結構荷載規(guī)范的不足，有必要進行復雜地形風場數(shù)值模擬。
　　本文首先通過數(shù)值模擬獲得了平衡大氣邊界條件，確定了各種場地類型下的風場參數(shù)獲取方法，接著通過數(shù)字高程數(shù)據(jù)建立三維復雜山地地形模

2、型，利用FLUENT針對湍流求解的雷諾平均法，實現(xiàn)了復雜地形風場的數(shù)值模擬，分析了不同類型風場中考慮復雜地形影響后的風速比及風向角變化情況，同時計算得到了不同風向角下研究位置處的風速剖面。研究結果表明，同一種場地下風速比及風向不受入口來流風速的改變影響，不同場地下兩者取值不同，其中風速比差別均在12％以上，風向差別更大，達到了40％。
　　通過UG及GAMBIT建模軟件建立了窄基角鋼輸電塔的整體模型，研究了窄基角鋼輸電塔風荷載體型

3、系數(shù)隨不同參考風速、來流風向的變化情況，對考慮復雜地形影響后的輸電塔風荷載標準值與規(guī)范值進行了對比。研究結果表明，體型系數(shù)的取值幾乎不受來流參考風速的影響，輸電塔塔身段順與垂直線路方向的體型系數(shù)隨風向角均是先增大后減小，橫擔體型系數(shù)變化基本與塔身變化一致，規(guī)范規(guī)定的體型系數(shù)比模擬值至少小于20％。在某些風向角下，由于地形對風速的加速效應及規(guī)范的體型系數(shù)取值偏低等問題，復雜地形風場下風荷載標準值比規(guī)范取值大接近一倍，此結果對復雜地形輸電塔