基于抗风设计的折叠网壳房屋外形优化研究

论文摘要

为改善复杂体型折叠网壳房屋的抗风性能,使其在风荷载作用下具有合理外形,基于计算流体动力学(CFD)的基本理论,运用FLUENT软件进行数值模拟,与风洞试验数据对比验证,探讨与分析轻型折叠网壳房屋的合理数值风洞,包括边界条件、计算域尺寸、网格划分方式、离散格式、求解算法、湍流模型等基本参数和技术的确定。按照《空间网格结构技术规程》(JGJ 7—2010)与野营房屋使用功能要求,以矢跨比、端门倾角、端门高为尺寸参数,设计出28种建筑体型,以0°,30°,45°,60°,90°风向角为分析参数进行140种工况的数值模拟,得出轻型折叠网壳房屋不同体型表面风压分布特性与风荷载体型系数。在此基础上以风压分布最均匀与体型系数标准差最小为优化目标,对轻型折叠网壳房屋进行基于抗风设计的体型优化分析,得到抗风性能良好的合理外形。结果表明,经优化的外形可有效化解房屋表面的不利风压分布,极大提高折叠网壳的抗风性能。

论文目录

• 0 引言
• 1 数值模拟的基础性研究
•   1.1 数值模拟的分析模型与工况设计
•   1.2 折叠网壳房屋数值风洞的建立
• 2 折叠网壳房屋表面风压分布规律分析
•   2.1 端门参数对风压系数的影响
•   2.2 矢跨比对风压系数的影响
•   2.3 风向角对风压系数的影响
• 3 折叠网壳房屋外形优化分析
•   3.1 最优方案与原方案表面风压分布对比分析
•   3.2 折叠网壳房屋最优方案体型系数
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 颜卫亨,张玉杰,张雯,姬明辉,王妥

关键词: 折叠网壳房屋,计算流体动力学,数值模拟,风荷载体型系数,外形优化

来源: 建筑结构 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程

单位: 长安大学建筑工程学院

基金: 总后建筑工程研究所研究基金项目,陕西省自然科学基金项目(2004E204),中央高校科研专项资金项目创新团队项目(2013G3284016)

分类号: TU352.2

DOI: 10.19701/j.jzjg.2019.11.023

页码: 128-134

总页数: 7

文件大小: 3497K

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