用計算機數值模擬風作用下高層建筑周圍的紊流流場,從而得到高層建筑外表面上的風壓分布沿側風面長度方向的變化規律,并對風壓及風壓系數進行數學回歸,擬合風壓系統分布公式,為建筑結構風荷載和暖通滲風量的計算提供依據。

本文對上海、杭州三幢高層建筑表面風壓模型風洞試驗的主要結果進行了分析對比，探討了復雜體形雙塔樓高層建筑表面風壓分布特征，為保證高層建筑大型玻璃幕墻在強風暴作用下的安全可靠提供了設計參數。

結合低層民房風荷載及抗風性能的研究,基于reynolds時均n-s方程,采用由標準k-e湍流模型擴展的rngk-e模型,對一幢低層雙坡屋面單體房屋和由六幢該類房屋組成的群體建筑的周圍風場及表面風壓進行了數值模擬。數值模擬采用具有良好適應性的四面體單元進行計算區域的網格劃分,頂點中心格式的有限容積法進行控制微分方程的離散,simple壓力校正迭代算法實現對非線性離散化方程的求解。在單體計算結果和風洞試驗結果有較好吻合的前提下,重點獲得了群體效應下低層雙坡屋面房屋表面風壓的分布規律和特征。

本文采用數值模擬方法預測由近地三維流動風引起的建筑物的表面風壓。文中運用一種擴展的ｋ－ε紊流封閉模型，導得了穩態流動風的統一形式的控制微分方程。采用控制容積法對微分方程作了離散，ｓｉｍｐｌｅｃ壓力校正迭代算法實現了非線性離散化方程的求解。實例計算與分析比較表明，本文的模擬方法改善了對建筑物側風面和頂面風壓值的預測。

本文采用數值模擬方法預測由近地三維流動風引起的建筑物的表面風壓。文中運用一種擴展的ｋ－ε紊流封閉模型，導得了穩態流動風的統一形式的控制微分方程。采用控制容積法對微分方程作了離散，ｓｉｍｐｌｅｃ壓力校正迭代算法實現了非線性離散化方程的求解。實例計算與分析比較表明，本文的模擬方法改善了對建筑物側風面和頂面風壓值的預測。

針對目前《建筑結構荷載規范》無法給出體形復雜結構表面風壓分布的缺點,基于計算流體力學與大氣邊界層理論,利用cfd數值模技術對帶裙房的建筑結構表面風壓分布進行了分析。研究結果表明,數值模擬得到的建筑結構迎風面體形系數與規范數據吻合較好;只有建筑物的迎風面處于正壓區域,其余面均處于負壓區。相關成果可為建筑物抗風設計提供可靠依據。

對正弦波動來流條件下三維復雜結構建筑物表面風壓分布進行了風洞實驗測量和數值模擬研究.通過對風洞動力系統的變頻調節,實現了正弦來流的周期和振幅變化.采用realizablek-ε(模型和simple算法進行了數值模擬.結果顯示:來流的正弦波動對建筑表面的風壓分布具有顯著的影響,與定常平均來流對比,風壓系數變化平均達15%,局部最大值達45%;正弦來流對屋面各測點風壓系數的影響程度隨正弦來流周期的減小而增大,隨來流振幅的增加而增大;受影響較大的測點出現在屋面迎風側流動分離區.

對開洞高層建筑剛性模型進行了風洞測壓試驗。基于試驗結果,分析了立面和洞口表面的風壓分布規律,研究了洞口表面脈動風壓的功率譜。結果表明:當洞口軸線方向與來流方向一致時,迎風面洞口附近區域的平均風壓系數總體上比立面不開洞時減小,少數測點的平均風壓系數增大,脈動風壓系數變化較小;背風面平均風壓系數總體上比立面不開洞時減小,但洞口附近局部平均風壓系數增大可達40%,脈動風壓系數的變化規律與平均風壓系數類似;側風面平均風壓系數和脈動風壓系數比立面不開洞時均有不同程度的減小;洞口內部為負風壓,脈動風壓的功率譜與一般高層建筑側風面氣流分離區域脈動風壓的功率譜有明顯差異。最后,給出了設置兩個洞口時,立面極值風壓系數的影響系數以及洞口表面極值風壓系數的分布圖。

對美國佛羅里達州邁阿密市區內一棟具有復雜外形的低層民用建筑剛體模型進行測壓風洞試驗,研究了由于建筑物過于接近所形成的夾縫內圍護結構的風壓分布特性及其相關影響因素。結果表明,任意風場下建筑物夾縫內始終處于負壓狀態,甚至產生局部不安全因素。進入夾縫的風量和風速與夾縫內負壓力絕對值成正比例關系。適當對夾縫進行遮擋能有效減小縫內負壓效應。

采用數值模擬方法對聯體型高層建筑“之江大廈”的表面風壓進行了計算，并在邊界層風洞中對大廈的風壓作了模型試驗測定。數值模擬基于ｒｅｙｎｏｌｄｓ時均方程，運用了一種擴展的ｋ－ε湍流模型；由控制容積法實現了控制微分方程的離散，ｓｉｍｐｌｅｃ算法實現了非線性離散化方程的迭代求解。計算得到的風壓值與風洞試驗值作了比較，結果表明數值模擬較好地反映了聯體型高層建筑各表面風壓的分布情況，由其得到的風壓系數與風洞試驗數據有較好的吻合。

通過數值模擬計算,討論與分析了三種基本風力集中器建筑型式(非流線體型、平板型和擴散體型)對風能利用的情況。根據模擬結果可知,三種風力集中器建筑型式對增大風速、強化風能利用均具有良好的效果。

風力集中式建筑物風能密度分布的數值模擬——通過數值模擬計算,討論與分析了三種基本風力集中器建筑型式(非流線體型、平板型和擴散體型)對風能利用的情況。根據模擬結果可知,三種風力集中器建筑型式對增大風速、強化風能利用均具有良好的效果。

基于雷諾時均n-s方程和spalart-allmaras湍流模型,運用穩定化流體有限元法數值模擬含檐口雙坡低矮屋面的風壓分布和風載體型系數,分析了檐口的豎向高度和外伸長度及屋面坡度等關鍵參數對屋面風載體型系數和周圍流場的影響.結果表明:檐口豎向高度對屋面風壓分布和風載體型系數的影響較大;水平外伸檐口自身承受的吸力較大,而其長度對屋面風載體型系數影響較小;同時設置豎向和水平檐口時,對屋面風載體型系數的影響明顯.

針對四個處理機的ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ并行計算機系統，建立了建筑風壓數值模擬問題基于ｓｉｍ－ｐｌｅｃ算法的幾種并行化策略：分區并行策略、方程并行策略和雙重并行策略。對各種策略的計算流程、數據通訊及并行效率等進行了分析和比較，并通過實例計算作了驗證。

采用基于rans的sst(shearstresstransport)k-ω湍流模型對不同屋面坡角下雙坡屋頂低矮建筑的表面風壓及周圍定常風場進行數值模擬,深入分析了坡角對結構周圍流場及其表面風壓的影響.在理解建筑周圍流場結構的基礎上,對中美澳3國風荷載規范中關于封閉式雙坡屋頂低矮建筑主體結構的相關規定做了詳細比較.結果表明,采用sstk-ω模型結合適當的邊界條件,可較準確地預測結構表面平均風壓系數及周圍定常流場;分析建筑周圍流場結構有助于理解并對比分析規范中的相應規定.通過規范比較可知,中國規范相對簡單,美澳規范則較為詳細的考慮了屋面坡角、建筑長寬比、氣流分離及再附著等因素對風壓系數的影響.最后,結合數值模擬的結論,給出中國規范相應規定的細化建議.

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

為了獲得大型冷卻塔的內表面風壓,應用cfd數值模擬方法進行計算,分別采用可實現的k-ε湍流模型和多相流模型計算由外風場作用和冷熱空氣自循環系統產生的內壓,并分析這2種內壓沿高度和緯度的分布規律,進行2種內壓的合成計算,最后給出冷卻塔內壓的建議值.計算結果表明:外風場作用產生的內壓隨高度和緯度變化明顯,自循環系統產生的內壓沿著緯度幾乎不變.當外風場風速較小時,自循環系統產生的內壓在合成內壓中占一定的比例,當外風場風速較大時,自循環系統產生的內壓可以忽略.

在大氣邊界層風洞中對某高層住宅建筑模型進行了風壓分布風洞試驗,分析了單體及受擾后建筑表面風壓的分布特性.結果表明:凹形立面同高度處風壓的相關性高,雙層懸挑屋檐中,上層受負風壓控制,下層受正風壓控制,頂部玻璃擋板也受正風壓控制;建筑物的風壓分布受周邊建筑及地形的干擾后產生較大變化,尤其是1倍于干擾物高度范圍內,脈動風壓的大小及分布的改變十分明顯;受擾后,建筑物的最小極小風壓增大了28%.

風洞試驗是研究建筑結構表面風壓分布規律的最重要且有效的技術手段。利用nh-2型風洞研究設施塑料大棚表面風壓分布規律,風洞為串置雙試驗段閉口回流風洞,風速連續可調,最高風速為90m/s。試驗模型的幾何縮尺比為1∶6,模型表面共布置192個測點,其中端面布置3排測壓點,共63個測點,模型固定在風洞轉盤上,試驗風向角從0°到180°,間隔15°,共13個風向角。測量和分析不同風向角下設施大棚表面的風壓系數和分布規律,并推導出了設施大棚各區域發生風災的臨界風速。結果表明:設施大棚迎風面以風壓力為主,迎風邊緣等值線密集,風力梯度大;背風面則受風吸力影響,風力變化平緩。在不同風向角下,設施大棚各迎風區域風壓系數均由正壓向負壓過渡,在此過程中出現了零壓區;而一直背風的區域風壓系數均為負值。在45°風向角下,大棚頂端迎風邊緣最高點處的負壓達到最大。根據公式推導出各區域的臨界風速,設施大棚頂部兩側區域受風吸力影響最大,最小臨界風速為14.5m/s,研究為設施大棚的風災防御提供科學依據。

針對上海市某商業街區建立了簡化物理模型,采用離散化的數值模擬方法對該街區風場進行三維模擬研究。首先采用caarc標準模型進行可行性驗證,探討了流體力學數值模擬的適用性和精確度。然后對該街區風場及建筑物的風場進行了數值模擬,分析了由于狹長t字型建筑布局而引起的巷道風效應。最后,討論了街區群樓間間距及建筑布局等因素的改變對風場和風荷載的影響。研究結果表明,商業街區規劃時應避免巷道風效應,并建議將行人高度風環境納入考慮的范疇。

利用有限分析法數值模擬了風對建筑物體的繞流，對高雷諾數問題引進了一個經驗公式較好地克服了實際中的困難，對方形、圓形及兩頭尖等各種形狀物體繞流的計算結果表明數值方法在準確模擬各種形狀建筑物體的繞流流場方面是成功的。

開敞式拱形波紋鋼屋蓋的風壓分布及體型系數研究