【摘 要】
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对于大跨度桥梁、大跨度空间结构、高层建筑、高耸塔桅结构来说,风荷载是其结构设计中主要的控制荷载之一,同时由于各种轻质高强度材料及玻璃幕墙的大量运用,使得建筑结构受
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对于大跨度桥梁、大跨度空间结构、高层建筑、高耸塔桅结构来说,风荷载是其结构设计中主要的控制荷载之一,同时由于各种轻质高强度材料及玻璃幕墙的大量运用,使得建筑结构受风影响的问题更加突出。由于现行荷载规范没有提供复杂外形及周边建筑干扰下的高层建筑风荷载计算,现在确定建筑风荷载的主要手段还是风洞试验。其中的建筑物表面动态测压试验技术能够得到较为准确的建筑物表面风压分布,可以用于建筑结构及玻璃幕墙设计。本文以金奥大厦及其邻近建筑作为研究对象,首先把一定缩尺比的模型置于风洞模拟的大气边界层环境中,运用建筑表面动态测压技术获得金奥大厦表面的时均风压系数和均方根风压系数,绘制时均风压系数和均方根等值云图并分析其分布的规律和特点。通过自编的程序对金奥大厦表面时均风压系数进行积分计算获得其整体和局部楼层的平均风荷载,积分计算的结果一方面可以方便地运用于实际的建筑结构设计中,另一方面可以与风洞天平测力结果进行比较验证动态测压试验的正确性。虽然风洞试验是现阶段确定建筑风荷载的主要手段,但最近几年来由于计算机技术和计算流体力学的迅速发展,数值模拟这项技术也开始受到人们的广泛重视。本文以fluent软件为平台,建立金奥大厦及其周边建筑的计算几何模型,近壁区采用非平衡壁面函数法处理,运用基于雷诺时均的Realizable k-ε湍流模型进行高层建筑三维定常风场数值模拟,获得金奥大厦表面时均风压系数分布及基底五分量气动力,并和风洞测压试验的结果及风压系数积分计算的基底五分量气动力相比较,发现两者之间的差异在可接受的范围之内。说明现阶段数值模拟这项技术可以作为风洞试验的一种辅助手段,预知试验的结果,更好地指导试验的进行。
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