双柱面网壳并列布置风致干扰数值模拟

为研究超高层建筑风致内压的干扰效应,在不同干扰工况下对一典型开洞超高层建筑进行了内压风洞试验.分析了不同截面宽度、不同高度施扰建筑干扰下的平均与峰值内压干扰因子的分布规律,并通过功率谱分析,研究了有、无干扰建筑时脉动内压的能量分布.结果表明:有、无干扰下的超高层建筑风致内压近似服从高斯分布;串列布置时,随着施扰建筑与受扰建筑的截面宽度比的增大,内压干扰因子逐渐减小;在并列布置且侧面开洞时,平均与峰值内压均呈放大效应,且干扰因子随着宽度比的增大而随之增加,峰值内压干扰因子最大值为1.33,此时若并列间距较小时,旋涡脱落共振峰值消失,但helmhohz共振峰值能量会被大幅提高;当串列布置且施扰建筑高度与开洞所在高度相近时,侧面开洞受扰建筑的峰值内压始终被放大,峰值内压干扰因子最大值为1.12.

在相邻建筑物的干扰下,受扰高层建筑的风荷载与其在孤立状态下相比会有较大的变化。本文采用动态测力天平技术,通过模型风洞试验研究了方形截面高层建筑在周边另一个同样建筑的气动干扰下,其平均、脉动和峰值扭转风荷载的干扰效应,分析了建筑物间距、风场和风向角等参数的影响。研究表明,高层建筑扭转荷载的干扰效应很显著,b类风场0°风向角下,峰值扭矩干扰因子ifp可达2.1,45°风向角下更可高达3.5。最后通过分析受扰模型的基底扭矩谱讨论了上游建筑旋涡脱落的影响。

首先采用测力天平模型风洞试验研究了2栋高层建筑间的静力干扰效应,得到2个相同的方形截面建筑在不同相对位置时的静力干扰因子fm.然后基于fluent6平台采用rng(renormalizationgroup,重整化群理论)κ-ε湍流模型,计算了d类地貌风场中2栋高宽比均为6的方形高层建筑模型(10cm×10cm×60cm)在串列、并列和偏置状态下的静态三维流场和风荷载;并与风洞试验得到的静力干扰因子进行了比较.结果表明,数值模拟方法是研究建筑物静力干扰效应的一种有效途径,相对于试验方法,数值模拟更具有优势.

干煤棚柱面网壳结构的设计

从建筑群风效应的角度出发,运用数值模拟方法,结合风洞模型试验对群体低层四坡屋面房屋周围的风场及表面风压进行了计算和分析,并与双坡屋面建筑群做比较,在单体数值模拟计算结果和风洞试验结果有较好吻合的前提下,获得了有相邻建筑干扰的情况下,低层四坡屋面房屋的表面风压的变化规律,为群体建筑的合理建筑形式及结构抗风设计提供理论依据。

大跨度单层柱面网壳在强震下的失效研究——采用考虑钢材损伤累积的本构模型，系统分析了结构参数对单层柱面网壳结构失效模式和失效极限荷载的影响，其中包括：不同屋面质量的影响；不同矢跨比，以及不同长宽比的影响。　　

单层柱面网壳稳定性验算公式——本文有计划地对380例实际尺寸的单层柱面网壳进行了荷载-位移全过程分析,求得了它们的极限承载力。系统地考察了网壳几何参数、初始几何缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳稳定性的影响。通过这种大规模参数分析的方法,较好地掌握了...

对采用移动支架安装法的柱面网壳进行施工全过程跟踪分析,结果表明并不是所有杆件的最大内力均出现在施工结束时,没有跟踪施工过程进行分阶段设计计算的常规设计方法,计算结果存在偏不安全的误差,应强调施工内力分阶段设计计算的重要性。

后张拉整体成型局部双层柱面网壳成型过程的研究——局部双层柱面网壳可以通过后张拉闭合平板网架中预留缝隙的方法张拉而成。提出一种可用于张拉成型局部双层柱面网壳的平板理论模型，给出预测成型形状的理论公式。利用ansys1o．o有限元计算程序，通过不同节点...

120m_210m半封闭柱面网壳——北京华能电厂干煤棚跨度为120米，是目前国内跨度最大的柱面结构。本文从结构选型、受力分析、结构设计、构造措施、施工方案等方面进行详细的研究并给出比较确切的风载体型系数。根据干煤棚结构的特点，结合作者以往的设计经验和相...

在风洞中用高频动态天平研究了两个高层建筑间的风致干扰效应。通过分析上游施扰模型的尾流和动态天平试验中受扰模型的基底弯矩谱,得到了上游建筑的旋涡脱落、上游建筑对受扰建筑自身涡脱特性的影响以及上游建筑尾流中紊流的增强这三种因素是建筑物风致动力干扰效应的机理。最后分析了风场对动力干扰效应的影响。

近年来大量超高层建筑结构与风荷载相关的研究工作相继开展,取得了很多有意义的成果。文章以某超高层建筑为例进行了研究,在随机风致振动影响下,叙述了风荷载特性与脉动风荷载的数值模拟方法。采用matlab软件分析了结构在x、y两个不同方向在脉动风荷载作用下的时程响应,为提高结构的安全舒适使用性能以及为该结构的风振控制设计提供了依据和参考。

提出等边三角型柱面网壳的假设,根据网壳结构的几何特性,推导其网格形状为等边三角形时的条件公式,然后利用ansys的参数化编程语言apdl,编制相应的宏程序,实现其参数化建模。最后结合算例进行静定分析,与五种基本型式柱面网壳的静定分析结果比较,验证其假设的合理性。

为了获得大型冷却塔的内表面风压,应用cfd数值模拟方法进行计算,分别采用可实现的k-ε湍流模型和多相流模型计算由外风场作用和冷热空气自循环系统产生的内压,并分析这2种内压沿高度和纬度的分布规律,进行2种内压的合成计算,最后给出冷却塔内压的建议值.计算结果表明:外风场作用产生的内压随高度和纬度变化明显,自循环系统产生的内压沿着纬度几乎不变.当外风场风速较小时,自循环系统产生的内压在合成内压中占一定的比例,当外风场风速较大时,自循环系统产生的内压可以忽略.

网壳施工时的受力情况不同于设计状态,应用ansys中的生死单元法,对大跨度双层张弦网壳施工进行模拟分析,并对施工全过程进行监测,将模拟计算结果与监测值、设计值进行比较,验证施工方案的可行性,确保了网壳在施工时的安全。实践表明,施工模拟分析和监控的结合,可对施工全过程进行指导和控制。

某双层柱面网壳钢结构厂房结构设计——以某双层柱面网壳钢结构厂房为工程背景，利用有限元设计分析软件sap2000对该网壳进行了恒载、活载、风载下应力和位移分析，考察了该网壳的自振特性并对钢网壳屋盖的结构选型，荷载取值与工况组合，结构计算与分析进行了介...

以某双层柱面网壳钢结构厂房为工程背景,利用有限元设计分析软件sap2000对该网壳进行了恒载、活载、风载下应力和位移分析,考察了该网壳的自振特性;并对钢网壳屋盖的结构选型,荷载取值与工况组合,结构计算与分析进行了介绍;与设计软件3d3s的结果进行对比。对比分析表明:有限元分析计算结果和设计软件计算结果基本接近,网壳各杆杆及下部结构构件的强度、稳定和长细比均符合规范要求,该结构稳定可靠,满足设计、施工和使用的要求。

对大跨度、大面积抽空网壳的研究和探索，利用创造性思维在设计、加工、安装等各个环节上进行了改进和创新，形成了一整套行之有效的程序化工艺流程和积累了丰富的现场施工经验，技术经济效果显著。多哥htcc项目石灰石堆场的建设，该堆场跨度48m、长度88m，采用了抽空大跨度抽空圆柱面双层网壳技术。

结合工程实际,采用生死单元法对一个120m跨三心圆柱面网壳的滑移法施工全过程进行分析,并与近似验算法、施工荷载工况下的计算结果进行比较,分析了非线性因素对施工分析结果的影响,并研究了滑移单元划分方式和牵引点设置方式等施工工艺对结构成型后受力状态的影响。

目前对于球面网壳的弹塑性稳定性能研究成果较为丰富,而对柱面网壳的弹塑性稳定性能以及稳定性验算方法中"安全系数"的取值问题还缺乏系统研究。为此,基于有限元软件ansys及自编的前后处理程序,有计划地针对600余例单层柱面网壳结构进行双重非线性全过程分析。系统地考察了极限承载力、屈曲模态、塑性发展分布等特征响应,总结了初始几何缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳结构稳定性能的影响规律。定义并统计了代表材料非线性影响的"塑性折减系数",基于参数分析结果及概率统计方法对单层柱面网壳的"安全系数"取值进行重新核定,结果显示,柱面网壳塑性折减系数取值范围为0.362～0.578,两纵边柱面网壳安全系数取3.4,四边支承柱面网壳取4.5,两端支承柱面网壳取5.4。

使用商业软件numeca的fine/turbo模块,对包含斜流叶轮与蜗壳一体的斜流风机进行整机计算。对一斜流风机在设计转速下不同工况点进行了数值模拟,并与试验结果进行了比较,吻合较好。通过特定截面的不同流动图谱,证实了蜗壳、叶轮相互作用引起的整机流场的不对称性。研究结果表明,叶轮内部叶顶间隙区二次流动和叶轮与蜗壳相互作用引起的涡系是影响斜流风机效率的主要原因。

采用可实现的k-ε湍流模型,对处于b类地貌风场中由4栋复杂体型高层建筑组成的建筑群进行了静力风荷载和风场的数值模拟,计算得出了群楼周围的流场分布和建筑表面各测点的风压,与风洞试验结果比较表明:数值模拟方法具有较好的精度,可用于两个以上的复杂体型高层建筑群楼的静力干扰研究。着重讨论了复杂体型高层建筑物之间的静力干扰效应,结果表明:串列布置时,上游建筑对下游建筑的迎风面和侧风面都有影响;而并列布置时,静力干扰作用只发生在相邻建筑物的侧风面,对相邻建筑物的迎风面影响很小;静力干扰效应随高度有显著的变化,尤其对高低错落的建筑群,表现为明显的三维效应。