風荷載的CFD數(shù)值模擬
出版時間：2012-9 出版社：人民交通出版社 作者：顧磊，潘亮，齊宏拓 著 頁數(shù)：143
內(nèi)容概要
《風荷載的CFD數(shù)值模擬：以體育場和膜結(jié)構(gòu)為例》以體育場和膜結(jié)構(gòu)為例，詳細介紹了用計算流體力學（CFD）數(shù)值模擬法來分析計算復雜體型大跨度空間結(jié)構(gòu)的風荷栽體形系數(shù)方面的內(nèi)容。全書共分3個部分：第1部分舍第1章，介紹了風荷栽標準值的計算、湍流特性和計算流體力學CFD基礎(chǔ)理論；第2部分含第2章～第4章。進行了4種典型體型體育場罩棚風場的CFD模擬，歸納出風壓系數(shù)取值圖供設(shè)計選用，總結(jié)了罩棚風壓分布規(guī)律，分析了罩棚傾角和連接開縫時風荷栽的影響，并以奧運網(wǎng)球中心為例進行了詳細剖析；第3部分含第5章～第7章，分別是常見的單片膜結(jié)構(gòu)以及它們的組合體的風荷載CFD模擬，歸納出風壓系敷取值圈供設(shè)計選用，最后給出了兩個復雜膜結(jié)構(gòu)分析實例。 《風荷載的CFD數(shù)值模擬：以體育場和膜結(jié)構(gòu)為例》可供建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員、建筑科學研究人員和高等院校土木工程專業(yè)的師生參考使用。
書籍目錄
1 風荷載和計算流體力學基礎(chǔ)1.1 風荷載標準值1.1.1 基本風壓1.1.2 風壓高度變化系數(shù)1.1.3 風荷載體型系數(shù)1.1.4 風振系數(shù)1.2 脈動風特性1.2.1 脈動風速1.2.2 湍流強度1.2.3 湍流積分尺度1.2.4 湍流相關(guān)性1.2.5 湍流功率譜密度1.3 計算流體力學基礎(chǔ)1.3.1 描述空氣流動的控制方程1.3.2 湍流模型1.3.3 計算區(qū)域的離散和方程求解1.4 平均風壓系數(shù)和風荷載模擬典型算例1.4.1 平均風壓系數(shù)1.4.2 風壓系數(shù)模擬算例2 典型體型體育場罩棚風場CFD數(shù)值模擬2.1 引言2.2 典型體型體育場建模2.2.1 體育場體型2.2.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件處理2.2.3 體育場罩棚分區(qū)標準化2.3 馬鞍形體育場罩棚表面風壓分布2.3.1 0°風向馬鞍形體育場罩棚表面風壓分布2.3.2 45°風向馬鞍形體育場罩棚表面風壓分布2.3.3 90°風向馬鞍形體育場罩棚表面風壓分布2.4 平屋蓋矩形體育場罩棚表面風壓分布2.4.1 0°風向平屋蓋矩形體育場罩棚表面風壓分布2.4.2 45°風向平屋蓋矩形體育場罩棚表面風壓分布2.4.3 90°風向平屋蓋矩形體育場罩棚表面風壓分布2.5 單側(cè)月牙形罩棚表面風壓分布2.5.1 O風向單側(cè)月牙形體育場罩棚表面風壓分布2.5.2 —45°風向單側(cè)月牙形體育場罩棚表面風壓分布2.5.3 —90°風向單側(cè)月牙形體育場罩棚表面風壓分布2.5.4 135°風向單側(cè)月牙形體育場罩棚表面風壓分布2.5.5 180°風向單側(cè)月牙形體育場罩棚表面風壓分布2.6 雙側(cè)罩棚表面風壓分布2.6.1 O°風向雙側(cè)看臺體育場罩棚表面風壓分布2.6.2 —45°風向雙側(cè)看臺體育場罩棚表面風壓分布2.6.3 —90°風向雙側(cè)看臺體育場罩棚表面風壓分布2.7 典型體型體育場罩棚分區(qū)風壓2.8 罩棚表面分區(qū)風壓包絡(luò)線2.9 本章小結(jié)3 體育場罩棚傾角及連接開縫對風荷載的影響3.1 引言3.2 罩棚傾角的改變對罩棚表面風壓的影響3.2.1 模型和罩棚傾角3.2.2 不同傾角罩棚表面風壓分布規(guī)律3.3 看臺罩棚連接開縫體型與不開縫體型風壓對比3.3.1 開縫體型與不開縫體型建模3.3.2 風壓分布對比3.4 數(shù)值模擬和風洞試驗的比較3.5 結(jié)論4 奧運網(wǎng)球中心賽場風荷載和風環(huán)境數(shù)值模擬實例4.1 引言4.2 CFD數(shù)值風洞建模4.3 風壓系數(shù)計算結(jié)果與分析4.3.1 罩棚上表面風壓分布4.3.2 罩棚下表面風壓分布4.3.3 看臺下表面風壓分布4.4 罩棚風荷載取值建議4.5 開洞體型與封閉體型的對比4.6 罩棚仰角影響4.7 場內(nèi)風環(huán)境模擬與評價4.8 結(jié)論5 典型體型單片膜結(jié)構(gòu)風荷載數(shù)值模擬5.1 引言5.2 典型體型單片膜結(jié)構(gòu)建模5.3 網(wǎng)格劃分及邊界條件處理5.4 單片膜風壓系數(shù)模擬結(jié)果分析5.4.1 單片膜分區(qū)標準化5.4.2 鞍形單片膜膜面風壓系數(shù)模擬分析5.4.3 傘形單片膜膜面風壓系數(shù)模擬分析5.4.4 倒傘形單片膜膜面風壓系數(shù)模擬分析5.5 典型體型單片膜分區(qū)風壓系數(shù)取值建議5.6 本章小結(jié)6 膜單元組合體型風荷載的數(shù)值模擬6.1 引言6.2 典型膜結(jié)構(gòu)組合形式的建模6.3 鞍形高低膜組合風壓系數(shù)模擬分析6.3.1 鞍形高低膜的標準化分區(qū)6.3.2 鞍形高低膜結(jié)構(gòu)風壓系數(shù)分布6.4 傘形組合膜結(jié)構(gòu)風壓系數(shù)模擬分析6.4.1 傘形組合膜結(jié)構(gòu)標準化分區(qū)6.4.2 傘形膜組合風壓系數(shù)分布6.5 倒傘形組合膜結(jié)構(gòu)風壓系數(shù)模擬分析6.5.1 倒傘形組合膜結(jié)構(gòu)標準化分區(qū)6.5.2 倒傘形膜組合風壓系數(shù)分布6.6 典型膜結(jié)構(gòu)組合風壓系數(shù)取值建議6.7 本章小結(jié)7 復雜體型膜結(jié)構(gòu)的風荷載模擬實例7.1 引言7.2 復雜膜結(jié)構(gòu)建模7.3 兩個復雜膜結(jié)構(gòu)風壓系數(shù)模擬結(jié)果分析7.3.1 體育場罩棚膜風壓系數(shù)模擬結(jié)果7.3.2 復雜鞍形組合膜結(jié)構(gòu)風壓系數(shù)模擬結(jié)果分析7.4 本章小結(jié)參考文獻
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《風荷載的CFD數(shù)值模擬：以體育場和膜結(jié)構(gòu)為例》作者顧磊和潘亮等曾設(shè)計或參與設(shè)計過國家游泳中心“水立方”、奧運會網(wǎng)球中心蓮花網(wǎng)球場、惠州體育中心、廣州大學城體育館、深圳沙井體育中心等多項大跨度體育場館工程，深知風荷栽取值的難度。因此萌發(fā)了對體型復雜的體育場和膜結(jié)構(gòu)的風荷栽體型系數(shù)進行系統(tǒng)、深入研究的想法，并采用計算流體力學（CFD）數(shù)值模擬法，通過大量的分析計算，提出了4種典型體育場、3種典型單片膜結(jié)構(gòu)及其組合膜結(jié)構(gòu)的風荷載體型系數(shù)取值方法，以供設(shè)計參考和選用。
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