龙卷风风场模型及风荷载研究

摘要：

为研究龙卷风对建筑结构的作用特征,在综合分析龙卷风袭击建筑物时高速风冲击作用和突然气压降作用的基础上,提出了封闭结构龙卷风荷载的计算方法。从柱面坐标下的流体力学控制方程组出发,发展了考虑气压降的三维龙卷风风场模型。采用计算流体动力学（CFD）方法对某大跨穹顶结构周围风场进行数值模拟,得到了结构的压力系数,同时计算得到了该结构的龙卷风荷载时程,利用时程分析方法对结构进行龙卷风作用下的风致动力响应分析,得到了结构在龙卷风作用下的位移时程。研究结果表明：龙卷风的袭击过程持续时间短,120 m跨穹顶结构在F3级龙卷风作用下,整个袭击过程仅持续约15 s;龙卷风的作用剧烈,穹顶结构的位移最大值达到2.73 m,远大于规范限值的1/250跨度（0.48 m）。

关键词：龙卷风风场模型、龙卷风荷载、封闭结构、气动响应

所属期刊栏目：33

分类号：TU393.3;TU312.1(建筑结构)

在线出版日期：2012-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：104-110