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项目编号: 201710359027
项目名称: 龙卷风对低层建筑作用特性的试验与数值研究
所属院系: 土木与水利工程学院
项目主持人: · 姓名:吴洁颖
· 专业:2015土木工程
· Email:409743271@qq.com
项目成员: · 姓名:吴润华
· 专业:2015土木工程
· Email:wrh1999@163.com
项目成员: · 姓名:陈杰生
· 专业:2015土木工程
· Email:
项目成员: · 姓名:袁海东
· 专业:2015土木工程
· Email:
项目成员: · 姓名:李娜
· 专业:2015土木工程
· Email:
指导教师1: · 姓名:王辉1
· 职称:副教授
· 研究方向:
项目内容简介:

   龙卷风是一种剧烈旋转的地区性小尺度大气涡流,对建筑具有巨大的破坏力并由此造成重大人员伤亡。由于其复杂的演变流动机理,目前对于龙卷风的认识还比较浅显,仍缺乏其对低层建筑作用规律的系统研究。本项目基于龙卷风有关机理和国内外研究现状,通过研制龙卷风发生模拟装置,用于研究龙卷风的风速、涡流比、流动形态等风场特性,在此基础上对龙卷风作用下的低层建筑风荷载分布特性进行数值研究,分析获取有关规律与特性,为低层建筑抗龙卷风设计提供理论指导。

项目特色与创新点:

   采用实验方法结合数值模拟技术综合分析研究龙卷风问题,通过制作龙卷风模拟器,对其流态属性进行试验研究;数值模拟普遍采用雷诺时均(RANS)的湍流模型,由于对湍流涡运动采用时匀化处理,其对风荷载极值的模拟结果仍存在一定偏差,因此项目研究将进一步修正模型或采用更精细的大涡模拟;针对以往研究仅考虑龙卷风正向来袭,项目将开展不同风向角龙卷风对低层建筑风压分布影响的研究;由于龙卷风对建筑屋面破坏较大,而低层建筑多以双坡屋面为主,项目将充分揭示坡角变化对龙卷风风压分布的影响;对于动态龙卷风,数值模拟时将利用动网格和滑移网格技术对龙卷风及其作用下的建筑风荷载分布进行数值模拟研究。