复杂连体双塔超高层建筑风荷载数值模拟与试验研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woyingla
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随着建筑高度的增加,结构柔度增大,从而使建筑物本身的结构自振周期与强风的卓越周期接近,建筑物对风的响应敏感程度也随之增大。基于重庆这样一个抗震设防烈度为六度的特殊地理环境及特殊地质条件情况,风荷载已经超越地震作用成为此类超高层建筑结构设计中起控制性作用的水平荷载。  本文以重庆日月光中心广场 R5R6连体双塔大楼为工程背景对该类复杂超高层建筑的风荷载特性进行粗浅研究。该建筑物周围地形地物复杂和建筑物非常规造型以及邻近建筑物的干扰影响,导致该建筑物的风荷载特性十分复杂,同时缺乏规范依据和类似工程案例参考。因此,通过本文的研究,可为该建筑物的抗风设计和玻璃幕墙的设计提供相关参考依据,也可为山地风场中类似环境工况下该类复杂超高层建筑的设计提供相关理论依据和试验参考。  本文通过数值模拟与风洞试验相结合的方法,对R5R6连体双塔大楼进行了风荷载特性的研究,将数值模拟和风洞试验的结果进行对比讨论,全面的分析了该类复杂超高层建筑表面风压的分布特征、随风向角的变化规律、最不利风向角、连廊影响的范围和程度、连体建筑结构的狭管效应、局部凸出部位对风压分布的影响、山地地形的影响以及周边建筑群体的干扰效应等,主要研究内容如下:  ①基于比较成熟的CFD技术,利用大型通用有限元分析软件 ANSYS中的FLUENT模块,对重庆日月光中心广场R5R6连体双塔大楼模型进行D类地貌标准风场下16个风向角的数值风洞模拟。  ②对重庆日月光中心广场R5R6连体双塔大楼刚性模型进行16个风向角下多种环境工况中的风洞试验,并推导转换公式与MATLAB编程,对试验结果数据进行计算处理和分析。  ③通过数值风洞模拟与风洞试验两种研究方法,考察目标建筑周边地形的影响、高层建筑群体的干扰效应,以及局部凸出部位对建筑模型表面风压分布的影响。  ④作为对风洞试验内容的补充,在数值风洞模拟中专门分析R5R6连体双塔大楼连廊对建筑表面风压分布特征的影响。
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