球面网壳风压分布特性的数值模拟研究.pdf

第39卷 第 1期 四川建筑科学研究 2013年2月 SichuanBuildingScience 47 球面网壳风压分布特性的数值模拟研究 黄敏谦 ，高洪俊 ，黄 晶 (1．浙江伟东规划建筑设计有限公司，浙江 杭州 311500； 2．河北工程大学土木工程学院，河北 邯郸 056038； 3．桐庐建筑勘察设计有限公司，浙江 杭州 311500) 摘 要：基于Reynolds时均Navier—Stokes方程，采用剪切应力输运 (SST)k一 湍流模型，对球面网壳结构在不同工 况下的屋盖风压进行了数值模拟计算。首先，采用数值模拟计算落地球面网壳屋盖体型系数，并与文献风洞试验 结果进行对 比发现吻合较好 ，验证了本文计算方法和湍流模型参数选取的合理性。然后 ，基于数值模拟方法研究 不同矢跨比时球面网壳屋盖体型系数分布情况。结果表明：随着矢跨比的增加，屋面顶部风吸力峰值增大，而迎风 面与背风面风吸力减小，且逐渐变为正压力。研究结果可为该类屋盖的抗风设计提供参考。 关键词：球面网壳；雷诺平均方程 ；计算流体力学 ；SSTk一∞湍流模型；风压 中图分类号：TU312．1 文献标志码：A 文章编号：1008—1933(2013)01—047—05 Numericalsimulation ofdistributionofwindpressureofsphericalshell HUANGMinqian，GAOHongjun，HUANGJing (1．WeidongPlanning＆ArchitecturalDesignCo．，Ltd．ofZhoiang，Hangzhou 311500，China； 2．CoHegeofCivilEngineering，HebeiUniversityofEngineering，Handan 056038，China； 3．Ton~uArchitecturalDesing ＆SurveyingProspectingCo．，Ltd．，Hangzhou 311500，China) Abstract：BasedontheReynolds-averagedNavier—StokesequationsandShear-Stress—Transport(SST)k-w turbulencemodel，wind pressureonroofofspherical shenstructureraecarriedoutbynumerical simulationunderdifferentcases．Firstly，shapecoefficienton roofofsphericalshellwasinvestigatedwithnumericalsimulationtechnique．Compraedwithwindtunneldatainreference，thecomputed resultisagreedwellwiththeotherresult，andverifieshteapplicabilityofcomputingmethod andtheselectedpraameters ofturbulence mod e1．Thenshapecoefficienton roofofspherical sheU are naalyzedbymeanofnumerical simulationunderdifferenttherise-span ratios．Andtheobtmnedresultsindicatedthatthepeaksuctionvaluesnera thetopincreasewiththeincreaseof therise—spanratio．Th e suctionofthewindwardroofnadtheleewardrooftendtodecreasena dbecomepositivepressure．Theresultcallbead