建筑风场论文_毛璐璐,韩兆龙,周岱,包艳,汪汛

导读:本文包含了建筑风场论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:风压,荷载,高层建筑,系数,建筑,平均,数值。

建筑风场论文文献综述

毛璐璐,韩兆龙,周岱,包艳,汪汛[1](2019)在《典型形体超高层建筑的风压风场与抗风优化研究》一文中研究指出现代建筑的结构高度日益增加,高层建筑截面形式更加多样。近年来,我国出现了许多新型截面形式的超高层建筑,其风荷载的控制是结构风工程领域的研究重点。针对类矩形截面和圆形截面的超高层建筑,基于计算流体动力学方法和ANSYS/FLUENT软件,数值模拟分析不同截面超高层建筑的表面风压分布规律,不同风向角下典型测点的平均风压系数,开展行人高度处风速的比较分析,研究超高层建筑抗风形体优化。结果表明:在超高层建筑转角处,因气流分离的不连续性而出现负风压最大值;风向角对切角矩形截面超高层建筑的风压分布影响显着,当截面切角正对来风方向时,其风压分布最不利;圆形截面超高层建筑负风压量值较小,且利于满足行人风安全性和风舒适性的要求,具有良好的抗风性能。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年18期)

李煜,周岱,汪汛,韩兆龙,包艳[2](2019)在《山区地形条件下塔式仿古建筑风压与风场绕流分析》一文中研究指出利用计算流体动力学方法并引入RNG (Renormalization Group)k-ε湍流模型,以山区复杂地形条件下的高层塔式仿古建筑为研究对象,分析了高层塔式仿古建筑表面的风压分布和风场绕流特性,以及建筑高度、建筑与山脚之间距离、山地地形等因素对风压和风场绕流的影响.结果表明:在不同的地形条件下,建筑表面的风压分布具有差异性;建筑表面风压绝对值随着建筑高度的增长而增大,随着建筑与山脚之间距离的缩短而减小;山地地形及其参数对建筑表面上部风压的影响明显大于对建筑表面下部风压的影响.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2019年07期)

孙业华[3](2019)在《高层建筑平扭脉动风荷载模拟及表面风场重构研究》一文中研究指出随着社会经济的发展和科学技术的进步,高层建筑向着高度越来越大、刚度越来越柔的趋势发展,对风荷载的作用显得特别敏感。在强风作用下,建筑振动过大导致的居住不适和建筑外围护损坏造成的财产损失事件时有发生。因此,高层建筑抗风设计不仅关注结构自身的安全性,对正常使用条件下居住安全性研究也显得非常必要。随着大量高层建筑安装非线性阻尼设备,需在时域内研究结构平扭风振响应,由此对作用在建筑物上动力风荷载的确定提出了新的挑战。本文研究大致可分为两个部分:高层建筑平扭脉动风荷载模拟和高层建筑表面风压场重构研究。主要内容包括以下几个方面:1、顺风向脉动风激励数值模拟与结构响应研究。对于符合拟定常假设的高层建筑,假定风荷载时间序列符合高斯分布是合理的。根据Davenport、Kaimal、Von Kármán提出的风速谱和Davenport提出的空间相干函数,采用谐波合成法分别模拟出沿楼层高度分布的顺风向脉动风速时程。对典型矩形高层建筑进行风振时程分析,结果表明:von Kármán谱模拟计算加速度根方差(RMS)值与我国荷载规范、美国圣母大学空气动力数据库(UND)加速度根方差(RMS)值基本一致,Davenport谱结果会过大估计加速度响应约25%,Kaimal谱结果会低估加速度响应约20%。在此基础上研究了考虑顺风向气动阻尼的结构响应规律,随着折减风速的增大,结构加速度响应根方差RMS减小5%~16%,结构顶部位移响应根方差RMS减小5%~20%。2、横风向脉动风激励数值模拟与结构风振响应。由于横风向涡激气动力与结构运动相关性较强,考虑楼层质量分布对建筑横风向脉动风力的影响,本文提出了一种改进的矩形高层建筑横风向脉动激励模拟方法。首先将沿建筑高度分布的横风向加速度谱和楼层质量转化为沿楼层高度分布的横风向惯性力谱,结合横风向力谱的竖向相干函数,模拟出沿建筑高度分布的横风向脉动力时间序列,所模拟的横风向力谱与目标谱吻合较好,能准确反映出横风向脉动力谱窄带宽峰值特性。研究表明:横风向第1阶结构振型占主导,第2阶振型对结构加速度贡献也较大。当结构2/3高度楼层设置黏滞阻尼器时,第2阶频率对应的功率谱峰值减弱较为明显,峰值统计值平均降低约为43.1%,因此计算加速度时至少考虑前2阶振型。在此基础上研究横风向气动阻尼效应,当折减风速约为10.02时,顶部位移出现最大横风向位移峰值,位移根方差增大约57.2%。结构抗风设计时应采取有效措施避开该范围的气动效应。3、扭转向脉动风荷载数值模拟与风致振动研究。考虑建筑层间转动惯量分布对建筑扭转向脉动扭矩力矩的影响,本文提出了一种矩形高层建筑扭转向脉动风荷载的模拟方法。首先提出的建筑顶部扭转角加速度公式与日本建议结果吻合较好,能反映不同厚宽比的扭转角加速度特征。利用达朗贝尔原理,将建筑层间转动惯量和扭转角加速度谱转化成层间扭转功率谱,结合扭转竖向相干函数,模拟出沿楼层高度分布的扭转向脉动风荷载时程。在时域内得到的扭转角加速度响应平均RMS略大于UND数据库结果10%左右,在统计意义上是一致的。此外,结构扭转加速度响应仍以扭转第一阶振型贡献为主。4、高层建筑表面脉动风压场的外推插值重构。为提高建筑边缘或角部区域风压场脉动风压外推插值重构计算精度,本文引入冯·卡门函数,提出了一种改进的POD-Kriging法。由于赫斯特指数和风场相关长度具有一定的先验性,可通过已知测量数据确定先验参数的取值,使该模型在计算过程中已经具有一定风压场统计特征。由重标极差法得到建筑迎风面的赫斯特指数在[0.75-0.85]范围,表明数据的时间序列具有长期记忆效应,属于自相似的随机过程。边角区域外推插值重构精度优于叁次样条插值方法和克里格线性变异函数模型。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-06-30)

杨亚运,杜荣强,王琳[4](2019)在《自然气流条件下单、双栋建筑叁维风场对比模拟研究》一文中研究指出在建筑结构特别是高层结构中,风荷载对结构的安全性与适用性有重要影响。为探究风荷载对高层建筑的影响以及周边建筑的风场绕流特性,采用数值模拟的方法,在标准k-ε模型的基础上,对单栋建筑和双栋相同尺寸的建筑静态绕流风场进行了对比分析,得出了建筑物表面风压分布及周围建筑的风场分布情况,为城市的中高层建筑规划、风环境评估以及高层建筑设计提供了理论依据。(本文来源于《建筑结构》期刊2019年S1期)

姚曜,武昕[5](2018)在《基于计算机模拟风场的建筑形体自生成——以广州科学馆设计为例》一文中研究指出结合广州科技馆设计竞赛的研究与实验,提出用遗传算法筛选风场模拟的结果,以期在具体的建筑方案设计中,实现计算机算法在建筑方案设计中的应用。(本文来源于《建筑技艺》期刊2018年11期)

李嘉阳,童乐为,吴建明,潘叶明[6](2018)在《建筑屋面光伏阵列风场的模拟》一文中研究指出应用计算流体力学Fluent软件,对围绕屋面光伏阵列的风场进行雷诺平均数值模拟。首先通过与已有的风洞试验研究结果进行对比,验证两种雷诺平均模型RNG k-ε和SST k-ω计算屋面光伏阵列风场的可靠性。然后,以20°风向角为间隔,对0°~180°范围的10个风向角分别进行了风场模拟,并得到了已有风洞试验结果的验证。再选取2°和20°两种光伏板倾角,分析它们对屋面光伏阵列风场的影响。最后,在不同光伏板倾角的情况下,分析了0.09,0.41,1.02 m叁种光伏板与屋面的间距对光伏板表面风压场的影响。(本文来源于《工业建筑》期刊2018年08期)

刘增辉[7](2018)在《随机风场的降维建模及高层建筑抗风可靠度分析》一文中研究指出结构风致动力响应分析是大跨高耸结构设计的重要内容,合理描述和模拟作用于结构的随机风场是结构抗风分析的首要课题。目前随机风场模拟最常用的方法为谱表示法和本征正交分解法,然而,经典的谱表示法和经典的本征正交分解法都是基于Monte Carlo对一系列高维随机相位角进行大量的随机抽样来实现随机风场的模拟。虽然从理论上来看,Monte Carlo随机抽样的效率与基本随机变量的维度无关,遗憾的是,几乎所有的伪随机数生成方法均难以很好地处理高维随机变量的问题。因而,在模拟时往往需要生成大容量的脉动风速时程集合以使模拟结果达到令人满意的精度,不仅极大地增加了随机风速模拟的计算量,也为基于模拟过程的结构风振响应及抗风可靠度分析带来了巨大的计算困难。另一方面,由于Monte Carlo方法抽样的随机性,模拟的随机风速时程难以构成一个完备的概率集,从而无法在概率空间内完整描述随机风场的概率特性,这使得基于模拟过程的结构随机风振响应和抗风可靠度分析只能停留在低阶统计分析的层次上。针对上述Monte Carlo方法所面临的两大桎梏,本文从随机变量降维的角度出发,发展了一类平稳多变量随机过程的谱分解-随机函数降维模拟方法(包括降维的谱表示和降维的本征正交分解)。首先,从平稳多变量随机过程的Fourier-Stieltjes积分公式出发,分别推导平稳多变量随机过程基于正交随机变量的谱表示和本征正交分解,并给出统一的谱分解表达式。在此基础上,推导了平稳多变量随机过程经典的基于随机相位角的谱分解模拟方法(包括传统的谱表示法和传统的本征正交分解法),并厘清了基于正交随机变量的谱分解表达与基于随机相位角的谱分解模拟方法之间的关系。其次,通过引入随机函数的思想,将谱分解统一表达式中的正交随机变量表达为基本随机变量的随机函数形式,并构造了五类随机函数形式,实现了平稳多变量随机过程的降维表达。利用数论方法对基本随机变量选取代表性点集,实现了仅需生成数百条脉动风速代表性时程即可获得令人满意的模拟精度。随后,分别选用不同的随机函数形式模拟了高层建筑竖向脉动风场和大跨度桥梁沿纵桥向桥面各态历经风场,并与传统的Monte Carlo方法进行了对比,从模拟结果精度、效率、误差收敛性、各态历经性以及鲁棒性等方面验证了随机函数降维方法的有效性。同时,对进一步提高随机模拟计算效率的加快算法进行了研究,主要包括FFT算法。随后,结合降维模拟方法和概率密度演化理论,对高层框架-剪力墙结构的随机风振响应及抗风可靠度进行了精细化的分析。由于利用降维模拟方法生成的代表性时程集合构成一个完备的概率集,因而可结合概率密度演化方法实现随机动力系统中系统随机源由外荷载激励向结构动力响应传递和演化的精细化描述。在此基础上,结合等价极值事件的思想,选取结构层间位移角为抗风可靠度评价指标,定量化地分析了结构的抗风可靠度,从工程实践的角度进一步验证了降维模拟方法的有效性。最后,对论文的研究工作进行了总结,并对需要进一步研究的问题进行了展望。(本文来源于《叁峡大学》期刊2018-05-01)

尹航,蒋亚强,何勤理,谭龙飞[8](2018)在《高层及超高层建筑火灾试验用环境风场模拟装置研发》一文中研究指出开展高层及超高层建筑火灾试验研究时,若不考虑室外环境风场的影响将无法较为真实地反映出建筑外立面真实的火场环境,既有的环境风场模拟装置大多应用于火灾科学以外的领域,虽然也有为数不多的用于火灾试验的环境风场模拟装置,但其在高层及超高层建筑外立面火灾试验方面的应用仍存在很大的局限性。本文主要介绍了一种针对上述技术不足而专门研发的应用于建筑外立面火灾试验的环境风场模拟装置,论述了该装置的主要组成和技术功能,并对其今后的应用提出设想和展望。(本文来源于《消防界(电子版)》期刊2018年06期)

张传雄[9](2018)在《台风作用下高层建筑的风场和风效应原型实测研究》一文中研究指出台风是影响人类社会最大的自然灾害之一,台风引起的建筑及道桥等结构的风损、风毁是造成人类社会人员及财产损失的重要原因。随着中国经济的快速发展和城市化进程的加速,高柔、小阻尼、风敏感为其主要结构特点的高层建筑海量增加,风荷载和风致响应作为高层建筑结构工程安全性和使用性的主要控制因素,成为了抗风设计的关键指标,也已成为风工程研究的重要方向。本文的研究目标是在高层建筑的原型实测和试验数据分析方面取得新进展,进一步获取沿海地区高层建筑在台风条件下的风场特性及其结构振动响应特征规律。基于在台风下高层建筑的风场和风效应原型实测的对比研究和理论分析,深化对高层建筑结构的动力特性、风致响应特征的认识。本论文应用的主要研究方法是在实地调研的基础上进行原型实测和理论分析。本文主要以国家自然科学基金项目为依托,开展了在台风下的风场和既有高层建筑风效应原型实测研究工作,具体内容为:首先,介绍了高层建筑风场和风致响应研究的国内外研究现状与进展,简要阐述了大气边界层的风特性基础理论和统计分析方法。其次,开展了在浙江省温州市等沿海地区的风场及风效应实测工作,得到了高层建筑台风风场及风效应实测数据,分析了沿海地区城市风环境下高层建筑顶部台风风场的平均风速及风向角、湍流强度、阵风因子、峰值因子、湍流积分尺度、脉动风速功率谱等风场特性。得出了台风登陆前后过程中的高空风场特性及其变化规律,同时进行了不同台风下高层建筑风场湍流特征与规律的对比分析。第叁,基于2009年台风“莫拉克”影响期间观测获得的数据,进一步分析了苍南县不同风环境下100m高度内的风场特性,获得了风场参数随高度变化的规律。第四,基于高层建筑在多次台风下风场及风致振动的实测数据,分析了建筑结构的频率、振型、阻尼比等模态参数特性,频率、振型曲线与规范比较接近,振型阻尼比却相差较大。根据本文结构阻尼比的计算假设,深入分析了建筑结构阻尼比随频率的变化规律,实证了依据频率计算结构阻尼比的经验公式有效性。第五,根据建筑结构风场的分布特性及建筑结构与来流的流固耦合效应,重点探讨了气动阻尼比随折减风速、结构振动加速度、速度变化的部分关系规律,并在不同台风下对气动阻尼比及其影响因素进行了相关性的综合对比研究。本文根据我国东南沿海不同台风下不同地理环境上原型实测研究获得的风场特性和高层建筑风效应特征,为本地区高层建筑的抗风设计提供科学依据和理论参考。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-01-16)

冯磊[10](2017)在《基于CFD技术建筑结构表面风压风场模拟研究》一文中研究指出《建筑结构荷载规范》明确规定了风荷载在建筑结构抗风设计中的重要角色,近几年来各种形式的超高层建筑,大跨度结构越来越多的出现在人们的视野中,而这类建筑对风作用特别敏感,风荷载在其设计荷载中甚至起到决定性的作用,结构的抗风设计是这类建筑的一个非常重要的课题。作为风洞试验研究风荷载的一个辅助手段,风荷载数值模拟技术在结构抗风设计中逐渐扮演越来越重要的角色,由于其具有一些显着优点,比如经济性、灵活性、时效性以及较强的模拟性,使得风荷载数值模拟在研究建筑结构表面风压风场中具有很高的工程现实意义。本文基于CFD数值模拟技术,在Fluent软件平台上对典型的结构进行了风荷载数值模拟,通过分析得出一些规律,具体工作及结论如下:(1)首先说明结构抗风的重要性,介绍国内外风工程的研究现状以及研究方法。然后介绍风特性和钝体绕流,计算流体力学CFD的基本理论,从而引出应用CFD技术,基于Fluent平台对典型的建筑物进行风荷载数值模拟的可行性。(2)对凹形平屋顶立体结构进行数值模拟,得出不同湍流模型下各立面的风压分布云图,各测点的压力值,各立面的风荷载体型系数,然后与规范值比较,得出用Fluent软件进行风荷载数值模拟的可行性。(3)以H型建筑物为研究对象,首先进行不同风向角下风压分布研究,分析各种风向角下测点的风压分布规律;然后设置四种典型工况对研究对象分别数值模拟得出各种工况下风压风场分布规律,从而为相似建筑设计中遇到的抗风问题提供参考。(本文来源于《河北工程大学》期刊2017-06-01)

建筑风场论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用计算流体动力学方法并引入RNG (Renormalization Group)k-ε湍流模型,以山区复杂地形条件下的高层塔式仿古建筑为研究对象,分析了高层塔式仿古建筑表面的风压分布和风场绕流特性,以及建筑高度、建筑与山脚之间距离、山地地形等因素对风压和风场绕流的影响.结果表明:在不同的地形条件下,建筑表面的风压分布具有差异性;建筑表面风压绝对值随着建筑高度的增长而增大,随着建筑与山脚之间距离的缩短而减小;山地地形及其参数对建筑表面上部风压的影响明显大于对建筑表面下部风压的影响.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

建筑风场论文参考文献

[1].毛璐璐,韩兆龙,周岱,包艳,汪汛.典型形体超高层建筑的风压风场与抗风优化研究[J].振动与冲击.2019

[2].李煜,周岱,汪汛,韩兆龙,包艳.山区地形条件下塔式仿古建筑风压与风场绕流分析[J].上海交通大学学报.2019

[3].孙业华.高层建筑平扭脉动风荷载模拟及表面风场重构研究[D].南昌大学.2019

[4].杨亚运,杜荣强,王琳.自然气流条件下单、双栋建筑叁维风场对比模拟研究[J].建筑结构.2019

[5].姚曜,武昕.基于计算机模拟风场的建筑形体自生成——以广州科学馆设计为例[J].建筑技艺.2018

[6].李嘉阳,童乐为,吴建明,潘叶明.建筑屋面光伏阵列风场的模拟[J].工业建筑.2018

[7].刘增辉.随机风场的降维建模及高层建筑抗风可靠度分析[D].叁峡大学.2018

[8].尹航,蒋亚强,何勤理,谭龙飞.高层及超高层建筑火灾试验用环境风场模拟装置研发[J].消防界(电子版).2018

[9].张传雄.台风作用下高层建筑的风场和风效应原型实测研究[D].湖南大学.2018

[10].冯磊.基于CFD技术建筑结构表面风压风场模拟研究[D].河北工程大学.2017

论文知识图

湖南大学风荷载试验足尺模型实验房大气边界层地面粗糙长度0z是地面上湍...极值Ⅰ型分布的保证系数与概率密度函...观测环境、风速仪布置及台风路径图台风“海鸥”的瞬时风速、风向角时程经验公式修正前后的计算结果对比

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建筑风场论文_毛璐璐,韩兆龙,周岱,包艳,汪汛
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