开敞式弧形屋盖的风压分布模拟分析

doi:10.11799/ce201311040

煤炭工程 ›› 2013, Vol. 45 ›› Issue (11): 120-122.doi: 10.11799/ce201311040

开敞式弧形屋盖的风压分布模拟分析

冯海英¹,胡启平¹,刘德乾²

1. 河北工程大学土木工程学院
2. 1，江苏省徐州中国矿业大学资源学院 2，河北省邯郸市河北工程大学土木学院

收稿日期:2012-11-15 修回日期:2013-01-04 出版日期:2013-11-10 发布日期:2013-11-11
通讯作者: 冯海英 E-mail:fenghy1106@163.com

Numerical simulation and optimizational design of wind pressure distribution on open-style arched roof

Received:2012-11-15 Revised:2013-01-04 Online:2013-11-10 Published:2013-11-11

摘要/Abstract

摘要：

采用雷诺时均方法与重整化群(RNG) k-ε湍流模型，对在不同风向角时，不同竖向挡板尺寸的开敞式轻质弧形屋盖风压分布进行了数值模拟与分析。研究发现竖向挡板尺寸与风向角两个参数对屋面风压有显著影响，总体型系数会随着竖向挡板尺寸增大而减小；总体型系数会随着风向角增大而减小；随着风向角增大，挡板尺寸对屋盖风压的影响也会减弱。因此，在结构抗风优化设计，应结合实际风环境来确定优化措施，给结构设计提供依据。

关键词: 弧形屋面, 风压分布, 计算流体力学, 参数研究, 优化设计

Abstract:

Employing Reynolds-averaged method and RNG k-ε turbulent model, wind distribution on curved and open self-weighted roofs with vertical baffle of different sizes under several wind angles are numerically predicted and discussed. Results show that the baffle size and the wind angle have great influence on pressure distribution of the roof. Total shape coefficient of the roof decreases with the increase of the baffle size, as well as the increase of the wind angle. However, the influence on roof pressure by baffle size will decrease with the increase of the wind angle. Thus the structural wind resistive design should be optimized according to practical wind environment, and provide basis on structural design.

Key words: arched roof, wind pressure distribution, computational fluid dynamic, parametric study, optimizational design

中图分类号:

中图分类号：TU312.1 文献标识码：A

冯海英，胡启平，刘德乾. 开敞式弧形屋盖的风压分布模拟分析[J]. 煤炭工程, 2013, 45(11): 120-122.

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参考文献

[1] M. L. Levitan,K. C. Mehta. Texas Tech field experiments for wind loads part I: Building and pressure measuring system[J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics,1992,41-44: 1565-1576.
[2] Shakeel Ahnlada,Krishen Kumar. Effect of geometry on wind pressures on low-rise hip roof buildings [J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics,2002,90:755-779.
[3] 陈水福,焦橘峰.低层四坡屋面房屋表面风压的数值模拟[J].浙江大学学报(工学版),2005,39(11):1653-1657.
[4] J. D. Ginger. Internal pressures and cladding net wind loads on full-scale low-rise building [J]. Journal of Structural Engineering,2000,126(4): 538-543.
[5] 宋芳芳,欧进萍. 低矮建筑风致内压数值模拟与分析[J]. 建筑结构学报,2010,31(4): 70-77.
[6] S. Reichrath,T.W. Davies. Computational ?uid dynamics simulations and validation of the pressure distribution on the roof of a commercial multi-span Venlo-type glasshouse [J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics,2002,90: 139-149.
[7] P. A. Blackmore,E. Tsokri. Wind loads on curved roofs [J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics,2006,94:833-844.
[8] 冯海英,史三元,高洪俊. 开敞式拱形轻质屋盖风载体型系数研究[J].煤炭工程,2012,58(1):111-114.
[9] 贾永新,张勇,李斌.开敞式拱形波纹钢屋盖的风压分布及体型系数研究[J].建筑结构学报(增刊2),2010,31(S2):159-164.
[10] 王元清,张勇,谭成冬.拱形波纹钢屋盖结构风振响应的频域分析[J].北京交通大学学报,2006,30(4):31-34.
[11] 侯爱波,汪梦甫.建筑数值风洞的基础研究[J].湖南大学学报(自然科学版),2007,34(2):21-24.
[12] V. Yakhot,S. A. Orszag,S. Thangam,et al. Development of turbulence models for shear flows by a double expansion technique [J]. Physics of Fluids,1992,A4: 1510-1520.
[13] 黄本才. 结构抗风分析原理及应用(第二版)[M]. 上海: 同济大学出版社,2008.

[1]	殷和健查剑锋仲崇武孟彦杰. 固体充填条带开采的采留宽优化设计方法[J]. , 2019, 51(6): 0-0.
[2]	孙娜，王宏，张力强. 新型两产品旋流器流场模拟及试验研究[J]. 煤炭工程, 2019, 51(4): 113-117.
[3]	黄波，黄国桂 . 无压三产品重介质旋流器一段结构参数对空气柱的影响[J]. 煤炭工程, 2018, 50(5): 114-117.
[4]	张平格，李向良，王新怡，谢腾宇. 矿用作业车吊臂结构分析与优化设计[J]. 煤炭工程, 2018, 50(3): 152-154.
[5]	谭凯孙中光林引李帅崔少鹏. 厚煤层综采工作面煤柱合理宽度研究及优化设计[J]. 煤炭工程, 2017, 49(3): 8-10.
[6]	张传伟赵斌斌. 考虑坡道的无轨胶轮车制动力分配比优化[J]. , 2017, 49(12): 0-0.
[7]	赵冬梅. 煤气化厂房核心设备支承结构优化设计[J]. , 2017, 49(12): 0-0.
[8]	郭竞，王晓磊，史三元，范冀哲. 挤扩支盘桩设计优化研究[J]. 煤炭工程, 2016, 48(4): 28-30.
[9]	王成军，陈孝喆，章天雨，等. Binder弛张筛动梁截面多参数优化设计[J]. 煤炭工程, 2016, 48(4): 121-124.
[10]	艾德春，张道旭. 米箩煤矿快速投产开拓优化设计[J]. 煤炭工程, 2016, 48(12): 5-6.
[11]	郝志军. 基于遗传算法的铰接转向机构优化设计[J]. 煤炭工程, 2015, 47(3): 138-140.
[12]	高进兴，孟庆华，马希青. 黄沙矿新副井井筒装备的设计与优化[J]. 煤炭工程, 2015, 47(3): 23-25.
[13]	苏丁，骆振福. 粗颗粒振动流化特性研究新进展[J]. 煤炭工程, 2015, 47(10): 115-118.
[14]	高岩，周长艮. 矿山钢井架斜撑截面优化设计研究[J]. 煤炭工程, 2014, 46(9): 26-28.
[15]	王志根，李志华，杨科. 刘庄煤矿超大断面回采巷道支护优化设计[J]. 煤炭工程, 2014, 46(9): 46-48.

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