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建筑抗风数值风洞分析

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CAARC高层建筑标准模型介绍
英联邦航空咨询研究会(Commonwealth Aviation Advisory Research Conference,CAARC)高层建筑标准模型是在1969年联邦航空咨询委员会上由学者Wardlaw和Moss提出的一种以测验自然风洞实验结为目的的标准模型。

流域设计:

网格、湍流模型

GB风速剖面

缩尺风速模拟

雷诺数敏感度

为什么动压代表了风速衰减

如何测试实验风洞的风速剖面与规范值误差

风压系数和中国规范的体型系数

风压系数和中国规范的体型系数

脉动风速谱的作用

脉动风速谱的作用

风振系数

风压系数和中国规范的体型系数

风洞模拟的基本流程(大跨屋盖为例)
1. 几何模型简化
2. 屋盖测点布置(重点关注的部位可提前布置节点)
3. 风向角定义(寻找最不利风向)
4. 确定风速剖面、湍流剖面
5. 计算流体域的取值(满足阻塞率<5~8%)
6. 网格划分(结构表面节点密集,捕捉湍流)
7. CFD边界条件设置(入口、壁面、出口)
8. 分析工况(自定义用户输出结果:阻力系数、升力系数、风压系数)
9. 节点风压系数转换为节点体型系数
10. 类似区域屋盖进行分区,得出分块体型系数
11. 继续求维护结构的风压系数

1、几何模型简化

为了便于进行数值风洞流固耦合的计算,将实际复杂结构简化为连续体模型,主要基于以下两条假设:
一是总的质量与刚度的分布要与原结构等效;

二是风荷载对结构的作用效应要与原结构一致,即保证简化模型的外形尺寸要与原结构近似,模型简化前后如图2所示。

2、测点布置

3、风向角定义

4、风速剖面、湍流剖面

5、计算流体域的取值

6、网格划分

7、CFD边界条件设置

入口风速

壁面、出口
建筑和地面属于粗糙面,选择无滑移或无因次距离均可
大气边界属于滑移壁面,保证风速边界无阻力

8、体形系数确定

壁面条件

midas NFX 支持5种壁面类型

壁面条件–不同壁面条件的网格示意图

湍流模型

在这些湍流模型中,仅有k-ε模型是基于壁面函数计算粘性底层,那么画网格时第一层节点应放在对数层中,30<y+<300,其他的湍流模型均需将第一层节点,置于粘性底层,y+<5

膜结构数值风洞分析

风环境模拟
确认房屋周边各高度的风速分布,寻找房屋优化布局


来源:midas机械事业部
湍流航空建筑NFX
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首次发布时间:2023-03-21
最近编辑:1年前
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Don
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1年前
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