唐代古建筑風荷載體型系數(shù)的數(shù)值風洞模擬計算.pdf

1、唐代古建筑的主要特點是大屋檐,出檐深遠,故其體型相對比較復雜。結構抗風設計的關鍵所在是確定建筑物的屋面風壓系數(shù)和風荷載體型系數(shù),然而國家現(xiàn)行結構規(guī)范并沒有規(guī)定相關類似唐代古建筑的體型系數(shù)。所以唐代古建筑的風荷載體型系數(shù)的確定能夠為唐代古建筑的修復、仿唐古建筑設計提供參考依據。風荷載體型系數(shù)可以通過進行風洞試驗獲得,但傳統(tǒng)的風洞試驗研究存在著費力、費時、花費較大,風洞風場較難模擬實際的風剖面,且對模型的縮尺使得雷諾數(shù)難以實現(xiàn)相近。隨著計算

2、機軟件與硬件的飛速進步、計算技術的迅速提高及湍流模型的不斷發(fā)展和完善,用計算機來模擬風洞試驗日趨成熟,且逐漸成為結構風工程研究的最有力手段。本文正是利用這一數(shù)值風洞模擬方法對仿唐古建筑周圍風場進行研究,從而得到建筑物的風荷載體型系數(shù)。主要有以下這幾方面的工作:
　　(1)基于CFD數(shù)值模擬軟件Fluent6.3對坡角分別為45°和30°的封閉式雙坡屋面房屋進行數(shù)值模擬,探討數(shù)值模擬時計算域的尺寸、網格劃分的大小、數(shù)量與形式、三維湍

3、流模型的選取、邊界條件、離散格式以及收斂判斷標準等,求出建筑物表面的風壓分布及平均風壓系數(shù)分布,將建筑物的體型系數(shù)與《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)進行比較,論證數(shù)值風洞模擬方法的可行性與準確性。
　　(2)對不同風速及風向角下,兩種工況的復雜體型仿唐古建筑定鼎門房屋周圍風環(huán)境進行數(shù)值模擬,并描述建筑物周圍風場流動過程的復雜性及建筑物表面的平均風壓系數(shù)隨著風向角的變化而變化的趨勢,并闡述風繞建筑物流動過程中與風壓的