关键词： 苏通大桥   上部结构   施工方法   施工控制   几何控制   抗风措施  

摘要： 苏通大桥是目前世界上已建成的最大跨径斜拉桥,其主桥上部结构施工,主要包括边跨辅助跨以及索塔区大块梁段安装,标准梁段安装以及中跨合龙几个阶段。其中大块梁段采用浮吊整体吊装,标准梁段采用桥面双吊机系统进行吊装,中跨合龙采取顶推辅助合龙方法。同时在施工过程中采用了全过程自适应几何控制方法,通过全过程精确控制结构构件的无应力尺寸与形状,以及实现控制系统和被控制系统相适应来达到控制桥梁结构最终线形和内力的目标。为了解决长悬臂主梁风致振动条件下的测量问题,采用了包括基于GPS和基于全站仪的两种动态几何监测系统。对上部结构施工期风致振动进行了深入研究,对最大单、双悬臂状态进行了抖振响应分析,对最大单悬臂状态的主梁抗风安全性进行了分析评估,并提出了相应的抗风措施。成桥状态几何线形误差和索力误差均在设计范围之内。

关键词： 轻型钢结构   设计   抗风柱  

摘要： 轻型刚架的设计与使用已有多年经验，成为很普及的结构形式，可在设计轻钢结构时往往沿用传统的钢结构概念，如柱间支撑和吊车梁制动桁架截面都较大。本文对轻型钢结构设计方面进行了相关的研究与论述。

关键词： 计算流体动力学   计算风工程   湍流模型   平衡边界层   风荷载   建筑风环境  

摘要： 本文首先对建筑结构风工程数值模拟方法的特点做了简明介绍;接着提炼了风工程数值模拟研究的几个基础问题包括湍流模型与数值参数影响、平衡边界层的数值模拟、复杂建筑结构的数值风洞建模等,介绍了这方面的最新研究进展和成果;然后,结合建筑工程实践,概述了风工程数值模拟方法在解决复杂建筑结构风荷载与风环境等问题中研究和应用成果;最后,对风工程数值模拟研究做了展望。其中许多成果为作者在研究和实践中的提炼和总结,对从事建筑结构风工程数值模拟研究具有一定参考价值。

关键词： Computational wind engineering   Self-sustainable equilibrium atmospheric boundary layer   Boundary conditions   Standard k-epsilon model   RANS  

摘要： Modelling neutral equilibrium atmospheric boundary layers (ABL) in CFD is an important aspect in computational wind engineering (CWE) applications. In this paper, new inflow boundary conditions are introduced from the viewpoint that these boundary conditions should satisfy the turbulence model employed. The new set of inflow turbulence boundary conditions is an approximate solution to the standard k-epsilon model transport equations. The capability of these boundary conditions to produce an equilibrium ABL is demonstrated by performing numerical simulations in an empty domain. The new inflow turbulence boundary conditions in this paper support future practical applications in CWE and future research in modelling equilibrium ABLs. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

关键词： 计算风工程   数值模拟   计算流体动力学   风压分布   压力系数  

摘要： 计算风工程又称数值风洞方法,是通过在计算机上对建筑物周围风流动所遵循的流体动力学方程进行数值求解,并且可借助计算机图形学技术将模拟结果形象地描述出来,以对建筑物周围风场进行仿真模拟。 计算风工程方法不受建筑物形状及周围环境的限制,可获得详尽、直观的流场信息,它与风洞试验相比,其优点表现为:1.成本低;2.速度快;3.资料完备,可以获得整个风场中各物理量(如压力、速度、湍流动能等)分布状态,可以对研究对象进行全面的分析研究;4.具有模拟真实条件的能力,可以建立与建筑物原型尺寸相同的计算模型,模拟实际的风环境,可避免风洞试验由于尺寸效应所引起的误差;5.可以广泛地设定各种条件进行模拟,并已经成功地用于建筑物结构初步设计阶段。 数值风洞方法在传统的风洞试验所不能解决的问题上具有广阔的前景,将不断地被人们所接受。本文正是利用这一方法对建筑物的风压分布进行了研究。 本文的主要内容: 1、阐述了计算流体动力学的基本理论和知识要点,介绍了FLUENT软件的操作步骤。 2、利用Fluent软件对正形方平面封闭式房屋、封闭式落地拱形屋面、封闭式双坡屋面的风荷载体型系数进行了数值模拟,并和规范进行了验证。 3、利用Fluent软件对菱形平面鞍形屋盖、椭圆形平面鞍形屋盖和圆形平面鞍形屋盖的平均风压力系数进行了数值模拟,以供参考。

关键词： 抗风柱   设计   构造  

摘要： 以实际工程为背景,对门式刚架结构抗风柱的受力特点、设计方法、构造措施进行了分析.

关键词： 数值模拟   高层建筑   计算风工程   风沙流场   Realizable k-ε湍流模型   欧拉两相流模型  

摘要： 风荷载对于建筑物来说是一项非常重要的荷载,是建筑结构设计中不可缺少的。随着大跨度、超高层建筑、大跨度桥梁的大量出现,风荷载也扮演着越来越重要的作用,某些情况下甚至成为设计的控制荷载。目前风荷载的数值计算已经从基础的研究步入了实际应用的阶段,但关于建筑物在风沙流场的数值计算还很少有人研究,随着我国北方沙尘暴天气的频繁出现,本文对建筑物在风沙流场进行数值计算就有了比较重要的现实意义。 本学位论文计算模型为单体及两相邻对称高层建筑,使用混合网格进行网格划分,运用Realizable k-ε湍流模型和欧拉两相流模型模拟了大气边界层中单体及两相邻对称高层建筑的风沙流场。并以建筑物表面所受压力为主要研究对象,分别对沙粒相体积分数为0(净风场),2%,4%,6%,8%,10%进行了数值计算,并将计算结果进行了对比。 结果表明,随着沙粒相体积分数的增大,风压系数不断增大,且建筑物表面的压力等值线出现了不同程度的变化。

关键词： 低矮建筑   全尺度TTU模型   实测   风荷载   风压系数   罩棚   抗风措施  

摘要： 我国东南沿海台风活动频繁,每次台风过后,造成大量房屋损坏甚至倒塌。历次风灾调查表明,在风灾破坏的各类房屋中,低矮房屋超过半数以上。因此,深入开展以现场实测和模型试验为主要手段的典型低矮建筑风荷载特性及其抗风措施的研究对于提高我国沿海地区低矮建筑的抗风能力、大大减轻风灾的损失,将具有重大的理论和工程应用意义。 .本文首先以国际通用的低矮建筑标准模型TTU（德州理工大学）模型为考察对象,在汕头大学大气边界层风洞（STDX-1）中进行了1:15、1:30和1:45缩尺模型在的风洞试验（同种流场中三种模型的对比试验和1:30模型在三种不同流场中的对比试验）。通过试验数据纵向（风洞试验与现场实地测量）和横向（各风洞间试验）的比较,研究了模型缩尺比变化对风洞试验结果的影响,证明了STDX-1风洞所采用的模拟技术能够较为准确的反映低矮建筑所处的实际地貌及自然风特征,验证了STDX-1风洞对低矮建筑模型试验结果的可靠性,为后续低矮房屋风洞试验的深入研究提供了技术保障。 针对一类典型的低矮建筑—平顶罩棚式低矮建筑采用模型的风洞试验进行了研究,揭示了矩形和圆形罩棚屋面结构的平均风压和峰值风压分布特征,分析了屋面风致破坏的主要原因,在此基础上实施了7种不同的屋面局部修改方案的试验对比、从中筛选出可以有效消减屋面风荷载的抗风措施。结果显示:两种平顶的矩形和圆形罩棚屋面结构均以负压为主且最大平均风压系数分别为-1.83和-0.97,相应最大峰值负压系数为-5.41和-3.11,这个结果远高于采用平均风压乘以阵风系数的规范方法,这显示规范中的阵风系数方法并不适合于计算屋面围护结构的风压值;根据分析结果提出了平顶矩形和圆形罩棚屋面结构风压体型系数取值的建议值;提出的气动抗风措施可以消减风敏感区域的风压值达30%以上。

关键词： 悬索桥   抗风稳定性   方法   措施  

摘要： 悬索桥跨度大幅度增长带来的主要问题是结构刚度的急剧下降,这使得风致振动对桥梁安全性的影响更加重要,而影响风振性能最关键的因素就是抗风稳定性,即桥梁颤振稳定性。改善抗风稳定性能是大跨度悬索桥设计和建造中的一个重要课题。现从提高系统整体刚度、控制结构振动特性和改善断面气动性能等三个方面介绍了国内外在改善大跨度悬索桥抗风稳定性能中的实践和探索。

关键词： 计算风工程   数值模拟   风场   人体舒适感  

摘要： 沈阳是一座多风的城市,随着人们环保意识和健康理念的增强,研究建筑物绕流风场对于改善城市风环境,提高人居舒适度,控制大气污染等问题有着重要的意义,风环境的优劣也成为城市规划、建筑设计应考虑的因素之一。 目前研究建筑物绕流风场主要方法是现场实测、风洞试验和数值模拟计算,其中风洞试验是现阶段的主要手段。利用风洞试验方法研究风对建筑的作用已经有60多年的历史,在风工程的研究领域中发挥了重要作用,但是由于风洞试验的先天局限性导致其难于在工程实际中广泛应用。计算风工程是随着计算机技术和计算流体力学的发展而出现的,开始于80年代,已经有20多年的历史,它自出现起就成为风工程领域研究和发展的热点,随着湍流模型的不断发展和完善,计算机软、硬件技术的迅速提高,用计算机模拟风洞试验的技术日趋成熟,已逐渐成为风工程研究的最有力手段。模拟得到风速和风压等物理量的分布特征,来预测建筑规划和设计方案的优劣,并提出改进方案,使设计更加合理,提高设计质量和效率。 风对建筑物的作用属于复杂钝体绕流问题,建筑物周围的流场是十分复杂的湍流场,充满了分离、回流、旋涡等一系列复杂的运动形式。本文从工程实际出发,在阅读大量文献的基础上,阐述了计算风工程的基本理论和计算方法,对建筑物周围风场数值模拟时涉及到的计算流域确定、网格划分、边界条件选取、湍流模型选择、求解参数设置等问题进行了说明。基于FLUENT软件平台,计算流域采用分区的方法划分成非均匀网格,近壁面采用标准壁面函数法来处理,选用标准k-ε湍流模型,对沈阳市住宅典型形体环境的绕流风场进行模拟,分析了各种情况下风场中的风压、流线和风速矢量等的分布特点,同时提出了一些改善风环境的建议。