《超高建築強/颱風作用及其效應的現場實測與理論分析》是依託湖南大學，由李正農擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：超高建築強/颱風作用及其效應的現場實測與理論分析
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：李正農
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目套用現場實測、理論分析、數值模擬和風洞試驗方法開展超高建築強/颱風作用及其效應的系統研究，開發實測、風洞試驗新技術，建立理論分析和數值模擬新方法。在我國東南沿海5棟最有代表性的超高層建築上安裝實測設備開展實測研究，構建世界上最大規模的超高層建築風效應實測研究平台，獲得有工程和科學意義的風場和結構回響實測數據。通過分析得到強/颱風風場和超高建築回響特徵，建立相應的理論分析模型和基於並行計算的風場及結構回響數值模擬新方法，實現強/颱風和結構動力災變過程的數值模擬及可視化動態顯示；並將此拓寬至強風和大雨共同作用下超高建築結構的動力災變分析，提出相應的理論模型和基於雙流體模型的數值模擬新方法。結合現場實測開展風洞試驗和幕牆試驗獲得系統的結構風壓分布和風致回響規律，進一步完善實驗技術，發展理論分析和數值模擬方法，建立超高建築風效應的數字建築模型和資料庫，為超高建築抗風設計提供科學依據。
結題摘要
本項目在我國東南沿海選取了具有代表性的超高層建築開展實測研究，建立了“超高層建築風效應及颱風實測平台”，實現了對超高層建築颱風效應的大規模、全面監測，積累了豐富的監測資料。同時，項目組還建設了既能測試風場又能測試房屋風荷載的“追風房測試系統”，其感測器裝備齊全，可實時監測颱風風場及房屋所受的強颱風荷載和受雨率。在強/颱風和結構動力災變過程的數值模擬方面，本項目建立了一種生成數值風洞入口風場的新方法，並已套用與廣州“珠江城”大廈、廣州灣時代廣場等多棟超高層建築的抗風設計；建立了一種新的CFD模型——新亞格子模型，該模型適合高雷諾數流場計算，適應多種流態和複雜格線體系，且無試驗濾波疊代，計算量少，將新亞格子模型與入口流場的新技術相結合，實現了全尺寸超高層建築的大渦模擬（雷諾數108量級）；提出了基於雙流體模型的風夾雨(WDR)數值模擬新方法，雙流體模型描述WDR運動與過去的研究相比，大為簡化了邊界條件的處理和計算複雜性。此外，結合現場實測和數值模擬技術，本項目開展了大量風洞試驗和幕牆試驗研究，系統的獲得了結構風壓分布和風致回響規律，進一步完善了實驗技術，發展了理論分析和數值模擬方法，並自主研發了“超高層建築風雨荷載大渦模擬軟體”和建立了超高層建築風效應的現場實測資料庫，為超高層建築抗風設計提供科學依據。
