以蘇州太平金融中心大跨裙擺屋蓋為對象,采用LES大渦模擬方法,模擬并分析屋蓋表面脈動風(fēng)壓分布特性、脈動風(fēng)壓譜,以及脈動風(fēng)壓空間相干性等。結(jié)果表明:屋蓋風(fēng)壓能量集中于迎風(fēng)狀態(tài)的低頻部分,屋蓋主體與主樓連接位置的角部區(qū)域在錐形渦的作用下會出現(xiàn)脈動風(fēng)壓增大現(xiàn)象;測點(diǎn)間脈動風(fēng)壓相干性隨著頻率及測點(diǎn)間空間距離的增大而減小,在高頻處,其相干函數(shù)衰減到0.2以下,可近似認(rèn)為不相干。 

【文章來源】：應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2020,37(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

0°風(fēng)向角屋蓋上下表Fig.5Rootmeansquarediagramoffluctuatingwindpressurecoefficien(a)

1968應(yīng)用力學(xué)學(xué)報第37卷穩(wěn)；屋蓋主體裙房上方區(qū)域除與南側(cè)飄帶連接部分風(fēng)壓值略大外，其余區(qū)域脈動風(fēng)壓均方根較小且變化梯度不大，脈動風(fēng)壓均方根值介于0.05~0.15之間；屋蓋與主樓連接處靠近兩側(cè)角部位置存在脈動風(fēng)壓相對較大的區(qū)域，其均方根最大值達(dá)到0.40左右。對于裙擺屋蓋下表面，南側(cè)飄帶部分的脈動風(fēng)壓略比上表面的大，其脈動風(fēng)壓均方根值達(dá)到0.35左右，但變化梯度較校(a)上表面(uppersurface)(b)下表面(undersurface)圖50°風(fēng)向角屋蓋上下表面脈動風(fēng)壓系數(shù)均方根云圖Fig.5Rootmeansquarediagramoffluctuatingwindpressurecoefficientsontheupperandundersurfacesofroofunder0°winddirectionangle(a)上表面(uppersurface)(b)下表面(undersurface)圖645°風(fēng)向角屋蓋上下表面脈動風(fēng)壓系數(shù)均方根云圖Fig.6Rootmeansquarediagramoffluctuatingwindpressurecoefficientsontheupperandundersurfacesofroofunder45°winddirectionangle(a)上表面(uppersurface)(b)下表面(undersurface)圖790°風(fēng)向角屋蓋上下表面脈動風(fēng)壓系數(shù)均方根云圖Fig.7Rootmeansquarediagramoffluctuatingwindpressurecoefficientsontheupperandundersurfacesofroofunder90°winddirectionangle4.2脈動風(fēng)壓功率譜特性功率譜可以描述頻率上隨機(jī)信號的分布[14-15]，反映在單位頻段上信號功率的大校對測點(diǎn)風(fēng)壓時程進(jìn)行傅里葉變換，可得風(fēng)壓時程功率譜密度，即2()=2()edfSf(9)式中：12tt；為自相關(guān)函數(shù)。由于20S(f)df(2為方差，均值為零時，方差等于均方值)，故也可通過功率譜值來反映不同頻段上的風(fēng)壓信號對脈動風(fēng)壓的貢獻(xiàn)大校在屋蓋表面設(shè)置風(fēng)壓

1968應(yīng)用力學(xué)學(xué)報第37卷穩(wěn)；屋蓋主體裙房上方區(qū)域除與南側(cè)飄帶連接部分風(fēng)壓值略大外，其余區(qū)域脈動風(fēng)壓均方根較小且變化梯度不大，脈動風(fēng)壓均方根值介于0.05~0.15之間；屋蓋與主樓連接處靠近兩側(cè)角部位置存在脈動風(fēng)壓相對較大的區(qū)域，其均方根最大值達(dá)到0.40左右。對于裙擺屋蓋下表面，南側(cè)飄帶部分的脈動風(fēng)壓略比上表面的大，其脈動風(fēng)壓均方根值達(dá)到0.35左右，但變化梯度較校(a)上表面(uppersurface)(b)下表面(undersurface)圖50°風(fēng)向角屋蓋上下表面脈動風(fēng)壓系數(shù)均方根云圖Fig.5Rootmeansquarediagramoffluctuatingwindpressurecoefficientsontheupperandundersurfacesofroofunder0°winddirectionangle(a)上表面(uppersurface)(b)下表面(undersurface)圖645°風(fēng)向角屋蓋上下表面脈動風(fēng)壓系數(shù)均方根云圖Fig.6Rootmeansquarediagramoffluctuatingwindpressurecoefficientsontheupperandundersurfacesofroofunder45°winddirectionangle(a)上表面(uppersurface)(b)下表面(undersurface)圖790°風(fēng)向角屋蓋上下表面脈動風(fēng)壓系數(shù)均方根云圖Fig.7Rootmeansquarediagramoffluctuatingwindpressurecoefficientsontheupperandundersurfacesofroofunder90°winddirectionangle4.2脈動風(fēng)壓功率譜特性功率譜可以描述頻率上隨機(jī)信號的分布[14-15]，反映在單位頻段上信號功率的大校對測點(diǎn)風(fēng)壓時程進(jìn)行傅里葉變換，可得風(fēng)壓時程功率譜密度，即2()=2()edfSf(9)式中：12tt；為自相關(guān)函數(shù)。由于20S(f)df(2為方差，均值為零時，方差等于均方值)，故也可通過功率譜值來反映不同頻段上的風(fēng)壓信號對脈動風(fēng)壓的貢獻(xiàn)大校在屋蓋表面設(shè)置風(fēng)壓

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大跨屋蓋表面局部體型系數(shù)和峰值風(fēng)壓研究[J]. 葉繼紅,孫虎躍.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2018(10)
[2]平滑流場內(nèi)半圓球形大跨屋蓋非定常繞流大渦模擬[J]. 鄭德乾,鄭啟明,顧明.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2016(S1)
[3]大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)致背景響應(yīng)和共振響應(yīng)實(shí)用組合方法[J]. 李玉學(xué),楊慶山,田玉基,向敏.  振動與沖擊. 2014(19)
[4]大跨屋蓋風(fēng)荷載的頻域特性試驗研究[J]. 陳伏彬,李秋勝,傅繼陽,謝壯寧.  振動與沖擊. 2012(05)
[5]大渦模擬理論及其應(yīng)用綜述[J]. 王玲玲.  河海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(03)
[6]湍流大渦數(shù)值模擬進(jìn)展[J]. 崔桂香,許春曉,張兆順.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2004(02)
[7]用任意拉格朗日——?dú)W拉方法求解流體力學(xué)方程組[J]. 王東紅,王巖青,戴嘉尊.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2003(05)

博士論文
[1]低矮房屋風(fēng)載特性的實(shí)測及風(fēng)洞試驗研究[D]. 戴益民.湖南大學(xué) 2010

碩士論文
[1]大跨度球殼屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載特性風(fēng)洞試驗研究[D]. 趙強(qiáng).石家莊鐵道大學(xué) 2016



本文編號：3259847