群體拱形塑料大棚風致干擾效應及風壓特性研究
發(fā)布時間:2022-12-05 02:40
拱形塑料大棚廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),多以群體布置,屬于典型的風荷載敏感性結(jié)構(gòu),在進行結(jié)構(gòu)計算及防災分析時風荷載通常是重要的控制性荷載。群體布置的拱形塑料大棚(簡稱群棚)棚間存在風致干擾效應,影響棚身風壓分布,為了探明群棚干擾效應的變化規(guī)律,研究干擾效應對風壓特性及風壓通風的影響,并最終建立考慮干擾效應的群棚風荷載體型系數(shù),本文基于Reynolds時均N-S方程和Realizable k-ε湍流模型,采用經(jīng)驗證的CFD數(shù)值風洞方法計算了拱形塑料大棚單棚及群棚模型在不同風向角(0°、30°、45°、60°、90°)、不同棚間距(2m、4m、6m、8m、10m、12m)下的表面平均風壓。本文依托國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“拱棚結(jié)構(gòu)與環(huán)境調(diào)控”項目(CARS-23-C04),研究的拱棚為國內(nèi)應用較為廣泛的棚型(矢跨比=3:8),所建群棚模型采用5行6列對稱布局,旨在結(jié)合群體拱形塑料大棚實際生產(chǎn)應用,根據(jù)風力作用下群棚區(qū)域風壓特性及風致干擾效應的影響,優(yōu)化拱棚結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù),評估棚區(qū)通風環(huán)境,進而為群棚風荷載取值、規(guī)劃布局和相關(guān)技術(shù)規(guī)范的修訂提供參考。本文以風壓系數(shù)分布圖等可視化手段研究風壓特性,以干擾...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 引言
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 風致干擾效應
1.2.2 塑料大棚抗風設(shè)計
1.2.3 風壓通風
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.4 創(chuàng)新點
2 材料與方法
2.1 CFD數(shù)值風洞計算原理
2.2 模型建立
2.2.1 群棚模型
2.2.2 棚身分區(qū)
2.3 參數(shù)設(shè)置
2.3.1 計算平臺
2.3.2 網(wǎng)格劃分
2.3.3 邊界條件
2.4 模型驗證
2.5 干擾因子
2.6 本章小結(jié)
3 結(jié)果與分析
3.1 風壓特性
3.1.1 正交風向
3.1.2 斜交風向
3.2 干擾效應
3.2.1 0°風向角不同棚間距
3.2.2 30°、45°、60°風向角不同棚間距
3.2.3 90°風向角不同棚間距
3.3 風壓通風
3.4 風荷載體型系數(shù)
3.4.1 單棚
3.4.2 群棚
3.5 本章小結(jié)
4 討論
4.1 干擾效應的綜合評價
4.2 風壓通風的全面分析
4.3 試驗測試的補充研究
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
6 參考文獻
7 致謝
8 攻讀學位期間取得的成果及參與項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]輸電塔角鋼桿件阻力系數(shù)及背風面遮擋效應研究[J]. 楊風利,黃國,牛華偉,張宏杰. 土木工程學報. 2019(11)
[2]水鄉(xiāng)聚落公共空間小氣候感受評價——以同里古鎮(zhèn)為例[J]. 馬椿棟,劉濱誼,張琳. 住宅科技. 2019(08)
[3]進風位置對縱向通風疊層雞舍氣流和溫度影響CFD模擬[J]. 程瓊儀,穆鈺,李保明. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(15)
[4]拱形塑料大棚風致干擾效應及風壓特性研究[J]. 吳昆,王少杰,張廣鵬,魏珉,劉福勝,呂鑫. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(15)
[5]考慮脈動風速的平面剛架日光溫室結(jié)構(gòu)動力響應規(guī)律[J]. 姜迎春,白義奎,王永剛,王毅. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2019(04)
[6]小振幅振動屋蓋風壓特性研究[J]. 張建,胡劍簫,李天,楊慶山. 振動工程學報. 2018(05)
[7]大尺度高低跨柱面屋蓋的風壓系數(shù)分區(qū)研究[J]. 張建,楊娜,楊光,楊慶山. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2018(S1)
[8]塑料大棚結(jié)構(gòu)的脈動風速與風壓時程模擬[J]. 姜迎春,白義奎,周東升,王永剛. 農(nóng)機化研究. 2019(06)
[9]塑料大棚結(jié)構(gòu)風振響應規(guī)律研究[J]. 姜迎春,白義奎,王永剛,王毅,周東升. 華中農(nóng)業(yè)大學學報. 2018(05)
[10]不同排列方式平屋面建筑群極值風荷載干擾效應影響研究[J]. 陳波,程行,張麗娜,楊慶山. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2018(10)
博士論文
[1]基于CFD和PIV技術(shù)的大跨屋蓋表面流動結(jié)構(gòu)研究[D]. 孫虎躍.東南大學 2017
碩士論文
[1]大跨度柱面屋蓋結(jié)構(gòu)風荷載特性研究[D]. 張超東.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[2]平屋蓋風荷載干擾效應的影響機理研究[D]. 張麗娜.北京交通大學 2014
本文編號:3709503
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 引言
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 風致干擾效應
1.2.2 塑料大棚抗風設(shè)計
1.2.3 風壓通風
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.4 創(chuàng)新點
2 材料與方法
2.1 CFD數(shù)值風洞計算原理
2.2 模型建立
2.2.1 群棚模型
2.2.2 棚身分區(qū)
2.3 參數(shù)設(shè)置
2.3.1 計算平臺
2.3.2 網(wǎng)格劃分
2.3.3 邊界條件
2.4 模型驗證
2.5 干擾因子
2.6 本章小結(jié)
3 結(jié)果與分析
3.1 風壓特性
3.1.1 正交風向
3.1.2 斜交風向
3.2 干擾效應
3.2.1 0°風向角不同棚間距
3.2.2 30°、45°、60°風向角不同棚間距
3.2.3 90°風向角不同棚間距
3.3 風壓通風
3.4 風荷載體型系數(shù)
3.4.1 單棚
3.4.2 群棚
3.5 本章小結(jié)
4 討論
4.1 干擾效應的綜合評價
4.2 風壓通風的全面分析
4.3 試驗測試的補充研究
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
6 參考文獻
7 致謝
8 攻讀學位期間取得的成果及參與項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]輸電塔角鋼桿件阻力系數(shù)及背風面遮擋效應研究[J]. 楊風利,黃國,牛華偉,張宏杰. 土木工程學報. 2019(11)
[2]水鄉(xiāng)聚落公共空間小氣候感受評價——以同里古鎮(zhèn)為例[J]. 馬椿棟,劉濱誼,張琳. 住宅科技. 2019(08)
[3]進風位置對縱向通風疊層雞舍氣流和溫度影響CFD模擬[J]. 程瓊儀,穆鈺,李保明. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(15)
[4]拱形塑料大棚風致干擾效應及風壓特性研究[J]. 吳昆,王少杰,張廣鵬,魏珉,劉福勝,呂鑫. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(15)
[5]考慮脈動風速的平面剛架日光溫室結(jié)構(gòu)動力響應規(guī)律[J]. 姜迎春,白義奎,王永剛,王毅. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2019(04)
[6]小振幅振動屋蓋風壓特性研究[J]. 張建,胡劍簫,李天,楊慶山. 振動工程學報. 2018(05)
[7]大尺度高低跨柱面屋蓋的風壓系數(shù)分區(qū)研究[J]. 張建,楊娜,楊光,楊慶山. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2018(S1)
[8]塑料大棚結(jié)構(gòu)的脈動風速與風壓時程模擬[J]. 姜迎春,白義奎,周東升,王永剛. 農(nóng)機化研究. 2019(06)
[9]塑料大棚結(jié)構(gòu)風振響應規(guī)律研究[J]. 姜迎春,白義奎,王永剛,王毅,周東升. 華中農(nóng)業(yè)大學學報. 2018(05)
[10]不同排列方式平屋面建筑群極值風荷載干擾效應影響研究[J]. 陳波,程行,張麗娜,楊慶山. 建筑結(jié)構(gòu)學報. 2018(10)
博士論文
[1]基于CFD和PIV技術(shù)的大跨屋蓋表面流動結(jié)構(gòu)研究[D]. 孫虎躍.東南大學 2017
碩士論文
[1]大跨度柱面屋蓋結(jié)構(gòu)風荷載特性研究[D]. 張超東.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[2]平屋蓋風荷載干擾效應的影響機理研究[D]. 張麗娜.北京交通大學 2014
本文編號:3709503
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