基于CFD数值模拟的高层建筑风荷载研究.pdf

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1、低温建筑技术2015年2期(总第200期)DOI：10．13905／j．cnki．awjz．2015．02．014基于CFD数值模拟的高层建筑风荷载研究赵松波，王洪兴(哈尔滨-r,ll,大学建筑设计研究院。哈尔滨150090)【摘要】针对某高层建筑，运用计算流体力学方法对其表面及周围风荷载分布情况进行了数值模拟，并监测了迎风面上测点的平均风压，用于得到其风荷载体型系数，并与规范比较，分析了其风压分布规律，可为高层建筑设计提供相关参考。O98765【关键词】计算流体力学；风荷载体型系数；风压分布【中图分类号】TU973

2、．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015}02—0034—02由于人口激增和城市人口集中，导致用地资源紧1．2湍流模型和边界条件张，高层建筑发展飞快。随着结构高度的增加，水平风文中采用FLUENT软件进行数值计算，使用SSTk荷载对房屋的影响越来越大，甚至起控制作用，并且还一∞湍流模型，该模型通过对湍流粘度v的进一步改要考虑到风荷载作用下居住者的舒适程度，因此，确定进提高了对分离流的计算精度，同时它的计算量也不结构的风荷载分布情况并采取适当的缓解措施，对于在大，因此在钝体绕流方面应用较多。入口边界

3、条件为建筑环境中减少风的不利影响是非常重要的。速度人口(VelocityInlet)，采用非均匀流，使用用户自1模型建立与边界条件定义函数UDF生成。出口边界条件为自由出口，其余1．1模型建立则采用无滑移的壁面条件。文中的研究对象为某30mm×30mmX100m(长X2模拟计算与结果分析宽X高)的典型方形高层建筑，见图1。采用ICEM2．1迎风面平均风压系数、局部体型系数、体型系数CFD软件建立模型和计算域并进行网格划分，见图3。文中对0。风向角下建筑物迎风面的平均风压系数其中建立的模型采用1：100的缩尺比，即模型

4、尺寸为进行了监测，测点布置见图2，数据见表1，根据公式。0．3m×0．3m×lm，而计算域尺寸为5mX6m×12m(高=C，⋯X宽X长)，阻塞度满足≤5％的要求。计算域网格共．×(H／z)得到各测点的风荷载局部体型系有276万，Y+<10，即第一层网格高度满足要求。数，见表2，再根据公式=∑⋯A／A，得到迎风面的ABC风荷载体型系数，使其与建筑结构荷载规范中规定的高r度超过45m的方形截面高层建筑的体型系数进行对比。迎表1迎风面平均风压系数侧风墙瞌gB=ll_33酽-D呻／30m图l建筑结构模型图2监测点布置图图3计

5、算域与网格划分2．2外表面风压分布定性分析(见图4、图5)