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风灾是工程结构遭受的主要自然灾害之一,工程结构的抗风研究对保证工程的安全有着至关重要的作用。以往工程结构的抗风研究主要利用风洞试验完成,但费用高,周期长。而数值风洞具有成本低、周期短、效率高等优点,且不受模型尺度的影响,正逐渐成为代替传统风洞试验的强有力工具。STADS软件是空间网格结构辅助设计程序,ANSYS FLUENT是通用的流体计算软件。利用C++语言编写程序,建立两者之间的接口,开发STADS软件的风压数值模拟计算功能,从而能够对不同体型的空间结构研究其表面的风压分布,并应用于实际工程中。具体的研究工作如下:(1)开发STADS软件与FLUENT的接口程序。利用微软基础类库,借助Visual Studio 2010平台建立程序框架,利用C++语言编写程序,建立了STADS与ICEM、STADS与FLUENT之间的接口,实现了将模型自动转入前处理软件ICEM,并能根据结构的节点编号自动读取FLUENT软件的风压计算结果等多种功能,避免了大量的数据处理所带来的不确定性。与传统的数值模拟相比较,该程序能够实现风压的自动计算与数据提取,计算效率高。对不同体型的空间结构,其适用性良好,能够满足工程应用。(2)以呼和浩特某柱面网壳煤棚为工程背景,借助STADS-FLUENT程序,采用雷诺平均法中的定常的RNG k-?湍流模型分析其表面及周围流场分布,得到体型系数的计算结果。通过与风洞试验数据比较,两者的趋势基本相同,同时最大误差与平均误差均在可接受的范围内,验证了STADS-FLUENT程序进行风压数值模拟计算的可行性与正确性。(3)受苏州市苏网建设工程有限公司的委托,开展了对徐州华润电力有限公司煤场封闭网架数值风洞模拟计算研究工作。利用STADS-FLUENT程序,通过CFD数值仿真计算,得到了网架结构周边三维风速分布、网架表面风压分布等计算结果。根据建筑物体型,考虑风向角的作用,综合网架屋面各风压计算结果,将网架结构表面划分为不同的抗风设计分块,提供了各个计算风向角下网架结构的分块体型系数图,供网架结构整体抗风设计采用。