模拟风荷载的两种流程的比较研究

1

作者 江勇 王之宏 王洪涛 《湖北工业大学学报》 2006年第6期30-34,共5页

首先借鉴传统的基于频域分析的方法,建立从风速谱到风荷载谱的直接关系,通过Monte-Carlo随机变量模拟技术生成高斯模型风荷载.提出了另外一种非高斯模型风荷载模拟方法,并通过实例对两种流程进行了比较,最后依据风洞试验实测数据,对两... 首先借鉴传统的基于频域分析的方法,建立从风速谱到风荷载谱的直接关系,通过Monte-Carlo随机变量模拟技术生成高斯模型风荷载.提出了另外一种非高斯模型风荷载模拟方法,并通过实例对两种流程进行了比较,最后依据风洞试验实测数据,对两种流程的适用范围进行了评价. 展开更多

关键词 风模拟技术 MONTE-CARLO方法 高斯模型 非高斯模型

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脉动风场模拟技术的研究与进展 被引量：39

2

作者 张希黔 葛勇 +1 位作者 严春风 晏致涛 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2008年第6期206-212,共7页

通过对脉动风场模拟技术近20年来国内外研究成果的总结,阐述了脉动风场模拟研究的发展历程。首先简要介绍了近地风场的特性和脉动风场模拟技术的研究现状,然后从脉动风场模拟技术的研究方法出发,分别介绍了谐波合成法、线性滤波法和小... 通过对脉动风场模拟技术近20年来国内外研究成果的总结,阐述了脉动风场模拟研究的发展历程。首先简要介绍了近地风场的特性和脉动风场模拟技术的研究现状,然后从脉动风场模拟技术的研究方法出发,分别介绍了谐波合成法、线性滤波法和小波方法在风场模拟技术中的研究发展现状和所面临的问题,最后对风场模拟技术的未来趋势进行了展望。 展开更多

关键词 风场模拟 谐波合成法 线性滤波法 小波方法

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基于AR模型模拟超高层建筑的脉动风速时程 被引量：29

3

作者 李春祥 都敏 韩兵康 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2008年第3期87-94,共8页

风荷载是超高层建筑设计的主要荷载之一,而且通过风振时域分析可以更全面地了解超高层建筑风振响应特性,更直观地反映超高层建筑风致振动控制的有效性。因此,本文使用线性滤波法即白噪声滤波法(white noise filtration method,WNFM)中... 风荷载是超高层建筑设计的主要荷载之一,而且通过风振时域分析可以更全面地了解超高层建筑风振响应特性,更直观地反映超高层建筑风致振动控制的有效性。因此,本文使用线性滤波法即白噪声滤波法(white noise filtration method,WNFM)中的自回归(auto-regressive,AR)模型模拟超高层建筑的风速时程。首先,考虑超高层建筑风速时程的时间和空间相关性,导出了四阶AR模型的参数表达式。接着,基于AR模型模拟了一幢高度为200 m超高层建筑的风速时程。最后,通过比较模拟风速功率谱、模拟自相关函数和互相关函数与目标风速功率谱、目标自相关函数和互相关函数的吻合程度,验证基于AR模型模拟超高层建筑风速时程的可行性。 展开更多

关键词 超高层建筑 风荷载 风速时程 自回归模型 随机过程 模拟

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透风性女儿墙对尖屋顶风荷载的影响 被引量：11

4

作者 魏庆鼎 《气动实验与测量控制》 CSCD 1992年第1期25-33,共9页

应用风洞模拟方法研究了透风性女儿墙对尖屋顶风荷载的影响。女儿墙共有七种,包括三种孔型、两种截面和三种孔隙度。屋顶角为19°。在约为1%和5%两种湍流度的均匀气流中测量了这些女儿墙引起的屋顶风压分布的变化,包括平均风压、峰... 应用风洞模拟方法研究了透风性女儿墙对尖屋顶风荷载的影响。女儿墙共有七种,包括三种孔型、两种截面和三种孔隙度。屋顶角为19°。在约为1%和5%两种湍流度的均匀气流中测量了这些女儿墙引起的屋顶风压分布的变化,包括平均风压、峰值风压、风压脉动的均方根值。试验结果表明:七种女儿墙都能程度不同地减小屋顶的平均风压与负的峰值风压,其中第7种女儿墙效果最好;湍流度增大会明显提高风压脉动的均方根值,使峰值风压增大。 展开更多

关键词 风荷载 风洞 模拟试验 女儿墙

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超高层建筑脉动风速时程的数值模拟研究 被引量：17

5

作者 李春祥 都敏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期124-130,135,共8页

风荷载是超高层建筑设计的主要荷载之一,而且风振时域分析可以更全面地了解超高层建筑风振响应特性,更直观地反映超高层建筑风致振动控制的有效性。因此,使用谱解法(Spectral Representation Method,SRM)模拟超高层建筑的风速时程。首先... 风荷载是超高层建筑设计的主要荷载之一,而且风振时域分析可以更全面地了解超高层建筑风振响应特性,更直观地反映超高层建筑风致振动控制的有效性。因此,使用谱解法(Spectral Representation Method,SRM)模拟超高层建筑的风速时程。首先,考虑超高层建筑风速时程的时间和空间相关性,导出了使用SRM-fast Fourier transform(FFT)模拟超高层建筑五点脉动风速时程的显示理论表达式,指出了单边风速功率谱与双边风速功率谱在系数选取上的差别,这方面国外学者基本都是应用双边风速功率谱。接着,基于超高层建筑五点脉动风速时程的显示理论表达式,模拟了一幢高度为200m超高层建筑上20个点的风速时程。最后,通过比较模拟自相关函数和互相关函数与目标自相关函数和互相关函数的吻合程度,验证了SRM-FFT模拟超高层建筑上任意点数脉动风速时程的可行性。 展开更多

关键词 超高层建筑 风荷载 风速时程 谱解法 随机过程 模拟

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锥形涡诱导下建筑物顶面风荷载 被引量：16

6

作者 陈学锐 顾志福 李燕 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期655-660,共6页

通过风洞模拟实验,研究了在锥形涡诱导下建筑物顶面风荷载的特性.针对一个立方体形模型,给出了在不同风向角下压力分布的系统结果,进而分析了产生这样结果的原因和流动机理,以及建筑物顶面的分离流动结构随风向角改变而改变及其演化过程... 通过风洞模拟实验,研究了在锥形涡诱导下建筑物顶面风荷载的特性.针对一个立方体形模型,给出了在不同风向角下压力分布的系统结果,进而分析了产生这样结果的原因和流动机理,以及建筑物顶面的分离流动结构随风向角改变而改变及其演化过程,并指出锥形涡的出现是建筑物顶面局部出现峰值负压的主要原因.实验结果还显示,在一定风向角下,由于分离流动产生的锥形涡结构在屋顶局部可以诱导出时均负压峰值达-1.0以上;在风向角β=30°时,锥形涡强度达到最大,其诱导的顶面附近局部时均负压峰值可达-2.4,瞬时风压达-5.7以上,是导致建筑物屋顶在强风下损坏的根本原因. 展开更多

关键词 锥形涡 顶面风荷载 风洞模拟 压力分布

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基于ARMA模型模拟高架桥的脉动风速时程 被引量：14

7

作者 李春祥 谈雅雅 李锦华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期46-51,59,共7页

强风是高架桥设计与防灾减灾分析的控制性荷载之一。风与高架桥相互作用十分复杂,可以通过风洞试验、现场实测、数值模拟获取可靠的风速(风荷载)数据。尽管如此,时域分析可以使人们更全面地了解高架桥的风振响应特性,也能更直观地反映... 强风是高架桥设计与防灾减灾分析的控制性荷载之一。风与高架桥相互作用十分复杂,可以通过风洞试验、现场实测、数值模拟获取可靠的风速(风荷载)数据。尽管如此,时域分析可以使人们更全面地了解高架桥的风振响应特性,也能更直观地反映高架桥风致振动控制的有效性。因此,使用线性滤波法即白噪声滤波法(WNFM)中的自回归滑动平均(ARMA)模型模拟高架桥的脉动风速时程。首先,考虑高架桥脉动风速的时间和空间相关性,导出自回归(AR)模型阶数与滑动回归(MA)模型阶数不相等时ARMA模型的表达式。接着,基于Kaimal风速谱,使用ARMA模型来模拟一座实际高架桥的脉动风速时程。最后,通过比较模拟风速功率谱、自相关和互相关函数与目标风速功率谱、自相关和互相关函数的吻合程度,验证基于ARMA模型模拟高架桥脉动风速时程的可行性。 展开更多

关键词 高架桥 风荷载 风速时程 自回归滑动平均模型 随机过程 数值模拟

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超大型冷却塔内表面风荷载风洞试验与数值模拟研究 被引量：10

8

作者 邹云峰 何旭辉 +1 位作者 陈政清 牛华伟 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期697-705,共9页

通过刚性模型风洞试验和CFD数值模拟,对某拟建220m高冷却塔内表面风荷载进行研究,并考虑了挡风板、填料层透风率等参数对内压的影响。研究表明:刚性模型试验忽略模拟外表面几何相似及实塔运行过程中产生的向上抽力对内压测试结果基本没... 通过刚性模型风洞试验和CFD数值模拟,对某拟建220m高冷却塔内表面风荷载进行研究,并考虑了挡风板、填料层透风率等参数对内压的影响。研究表明:刚性模型试验忽略模拟外表面几何相似及实塔运行过程中产生的向上抽力对内压测试结果基本没有影响;冷却塔内表面风压对风速不敏感,内压基本不受来流风速影响;在塔底设置十字挡板后,塔内风压略有减小,风压沿环向、高度分布的均匀性更好;内压绝对值以填料层透风率为0%时最大,并随透风率的增加略有减小,但当透风率大于10%后变化较小;总的来说,内表面风压系数沿环向、高度基本不变,B类风场中,平均风压系数约为-0.50,脉动风压系数约为0.045;均匀流场中,平均风压系数约为-0.61,脉动风压系数约为0.035。 展开更多

关键词 冷却塔 内表面风荷载 风洞试验 数值模拟

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光伏系统风荷载体型系数分析 被引量：7

9

作者 许宁 李旭辉 +3 位作者 高晨崇 朱超 周之杰 朱小军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期17-22,共6页

光伏阵列组件间遮挡导致不同区域风荷载体形系数有所不同,采用CFD数值模拟方法,分析不同倾角(α分别为30°和38°)、不同高度(h分别为0.5和1.5 m)、不同区域的光伏阵列风荷载变化特征,近而得出光伏阵列在风向角为0°和180&#... 光伏阵列组件间遮挡导致不同区域风荷载体形系数有所不同,采用CFD数值模拟方法,分析不同倾角(α分别为30°和38°)、不同高度(h分别为0.5和1.5 m)、不同区域的光伏阵列风荷载变化特征,近而得出光伏阵列在风向角为0°和180°时不同区域风荷载体型系数的变化规律。结果表明,由于外围光伏组件的遮挡作用,后续各排组件所受风荷载均有不同程度的衰减,同时随着组件距地面高度的增加,体型系数也随之增大。最终给出光伏阵列外部和内部区域体型系数建议值。 展开更多

关键词 光伏 风荷载 数值模拟 遮挡效应 体型系数 光伏阵列分区

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大型机库屋面风荷载特性研究 被引量：6

10

作者 顾志福 杨乐天 +2 位作者 陈青松 李燕 裴永忠 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期501-506,共6页

通过风洞模拟实验对某大型机库平面屋顶风荷载进行了研究。结果表明,在一定风向角下屋面出现的单个或一对锥形涡流动结构诱导的局部极大负压峰值是导致屋面破坏的主要原因,女儿墙能稍微减小屋面的风压分布。分析了由于锥形涡引起的屋面... 通过风洞模拟实验对某大型机库平面屋顶风荷载进行了研究。结果表明,在一定风向角下屋面出现的单个或一对锥形涡流动结构诱导的局部极大负压峰值是导致屋面破坏的主要原因,女儿墙能稍微减小屋面的风压分布。分析了由于锥形涡引起的屋面平均风压和瞬时脉动风压的特点及其相互关系,讨论了实验获得的脉动压力和按规范计算的差别和原因。 展开更多

关键词 平面屋面 风荷载 风洞模拟 锥形涡

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柔性支承点支式玻璃幕墙的抗风设计与分析 被引量：6

11

作者 江勇 王之宏 王肇民 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2006年第10期91-94,共4页

为了正确评价柔性支承点支玻璃幕墙的风振响应,通过风模拟而生成一系列准静态荷载,与非线性有限元方法相结合,建立了一套时程分析方法,并对照频域分析的结果,验证了该方法的可行性。依据一个实际工程两种设计方案的分析比较,对点支玻璃... 为了正确评价柔性支承点支玻璃幕墙的风振响应,通过风模拟而生成一系列准静态荷载,与非线性有限元方法相结合,建立了一套时程分析方法,并对照频域分析的结果,验证了该方法的可行性。依据一个实际工程两种设计方案的分析比较,对点支玻璃幕墙抗风设计中风振系数的确定提出一些建议,供设计参考。 展开更多

关键词 随机风振响应 风模拟技术 时程分析方法 非线性有限元法

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SPAR平台拖拉装船作业风荷载计算研究 被引量：4

12

作者 闫宏生 徐燕 +2 位作者 张英晟 孙伟英 樊之夏 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2012年第3期131-136,共6页

SPAR平台装船作业和运输过程中受到的风荷载对作业的安全性有极大的影响。采用计算流体动力学方法,针对作业和极限两种工况,对桁架式SPAR平台在不同方向下的风荷载进行数值模拟,然后将数值模拟的结果和规范计算的结果进行比较,证实了CF... SPAR平台装船作业和运输过程中受到的风荷载对作业的安全性有极大的影响。采用计算流体动力学方法,针对作业和极限两种工况,对桁架式SPAR平台在不同方向下的风荷载进行数值模拟,然后将数值模拟的结果和规范计算的结果进行比较,证实了CFD计算方法对复杂结构风荷载的有效性,为计算桁架式SPAR平台这类复杂结构物的风荷载提供了一个新方法。 展开更多

关键词 桁架式SPAR平台 风载荷 计算流体动力学 数值模拟

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北京某国际金融大厦风荷载与火灾流场的数值模拟 被引量：3

13

作者 周允基 郜冶 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期351-360,共10页

对北京金融大厦风荷载进行了计算机数值模拟。给出了风洞中模型表面风荷载随风向角变化的一般规律并和文献 [1 ]的实验结果进行了比较。给出了实验模型周围的流动图画和气流参数的分布规律。另外 ,分析了构成该建筑的四栋相邻近的建筑... 对北京金融大厦风荷载进行了计算机数值模拟。给出了风洞中模型表面风荷载随风向角变化的一般规律并和文献 [1 ]的实验结果进行了比较。给出了实验模型周围的流动图画和气流参数的分布规律。另外 ,分析了构成该建筑的四栋相邻近的建筑之间发生火灾后的流动特性 ,提出了比其它建筑结构更易于扩大火灾发展的原因和补救措施。 展开更多

关键词 数值模拟 建筑物 风荷载 CFD模拟 火灾 气流参数

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钢结构支撑塔风荷载数值仿真分析 被引量：3

14

作者 徐兴盛 邵将 +1 位作者 康鹏 朱晨 《新技术新工艺》 2022年第8期50-53,共4页

钢结构支撑塔是工程实际中广泛使用的一种结构形式。针对该类结构的工作环境特点,风荷载是设计时必须考虑的影响条件。以实际工程中的支撑塔为例,采用有限元法构建仿真模型,分析了自重和16级风载对支撑塔的影响,讨论了不同风向条件下支... 钢结构支撑塔是工程实际中广泛使用的一种结构形式。针对该类结构的工作环境特点,风荷载是设计时必须考虑的影响条件。以实际工程中的支撑塔为例,采用有限元法构建仿真模型,分析了自重和16级风载对支撑塔的影响,讨论了不同风向条件下支撑塔的结构变形和应力分布。对结构的变形、应力的计算值与设计要求进行比较,计算结果表明:钢结构支撑塔满足设计要求的强度和刚度,不会在16级风作用下产生破坏。该方法可为同类型支撑塔的设计提供参考。 展开更多

关键词 风荷载 有限元 支撑塔 仿真分析 变形 应力

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阳台对低矮房屋表面风荷载影响的数值模拟研究 被引量：2

15

作者 刘顺 李秋胜 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2017年第7期92-100,共9页

采用大涡模拟(LES)方法,以长宽高之比为1.0∶1.0∶0.5的平屋盖建筑为对象,在建筑立面上引入阳台后,对不同风向角下模型表面的风荷载进行了数值模拟计算。通过与风洞试验结果的对比发现,大涡模拟能较好地预测建筑物表面的风压分布。在此... 采用大涡模拟(LES)方法,以长宽高之比为1.0∶1.0∶0.5的平屋盖建筑为对象,在建筑立面上引入阳台后,对不同风向角下模型表面的风荷载进行了数值模拟计算。通过与风洞试验结果的对比发现,大涡模拟能较好地预测建筑物表面的风压分布。在此基础上,重点探讨了不同风向角下立面阳台对建筑物表面风压和绕流风场的影响,同时考虑了不同来流风场条件的变化对阳台作用效应的影响。研究结果表明,立面阳台的引入会明显改变气流在建筑表面的分离、再附着形式,使得表面风压沿高度方向上的分布发生变化;引起的变化主要集中在建筑物的迎风面,特别是在迎风面最上面一排阳台及其以上区域;随着来流风向角的增加,阳台对建筑迎风面上风压的影响逐渐加大。 展开更多

关键词 大涡模拟 阳台 风荷载 数值模拟 迎风面

原文传递

基于CFD方法的大跨度结构体型系数计算 被引量：2

16

作者 袁洪升 闫发林 +1 位作者 高洪俊 周冲 《四川建筑科学研究》 2014年第1期27-30,103,共5页

基于CFD方法建立了数值风洞模型,采用标准k-ε湍流模型,数值模拟大跨度结构屋盖风场风压,获取其风载体型系数。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... 基于CFD方法建立了数值风洞模型,采用标准k-ε湍流模型,数值模拟大跨度结构屋盖风场风压,获取其风载体型系数。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,研究了不同风向角下大跨屋盖风载体型系数的分布,分析及其产生的机理。计算结果表明:在不同风向角时,屋面风载体型系数变化较大。结合当地实际风环境对比分析后获得的最不利风压分布,才可应用于实际工程的抗风设计。 展开更多

关键词 大跨度结构 k-ε湍流模型 风载体型系数 数值模拟

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结构物大面积开启和附近山体对风荷载的影响 被引量：1

17

作者 顾志福 李燕 +1 位作者 王芳 尹华钢 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期45-48,53,共5页

通过风洞模拟实验对某具体的工程项目的风荷载进行了研究。该项目外形投影呈贝壳状,坐落在山坡下,并且有大门开启和关闭两种状态。风洞实验结果表明,在大门开启和关闭时,由于结构内部风压的很大变化,内、外表面风压叠加后,结构的风荷载... 通过风洞模拟实验对某具体的工程项目的风荷载进行了研究。该项目外形投影呈贝壳状,坐落在山坡下,并且有大门开启和关闭两种状态。风洞实验结果表明,在大门开启和关闭时,由于结构内部风压的很大变化,内、外表面风压叠加后,结构的风荷载受到很大的影响;另一方面,由于结构背后巨大山体的影响,结构表面的风荷载与没有山体时比较,发生了本质的变化。 展开更多

关键词 风荷载 风洞模拟 山体影响 开启影响

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基于有限元法的输电线风荷载分析 被引量：1

18

作者 刘勇 赵冀 +2 位作者 赵阔 朱睿 汪韧 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2010年第5期171-174,181,共5页

由于输电线的风载荷易造成输电线及杆塔的损坏,严重影响电力电网的正常运行,输电线的风载荷分析是对自然的随机风场引起的随机风力,采用一种适用而有效的顺风向荷载模拟方法进行描述。在输电线舞动的计算机仿真过程中,采用有限个梁单元... 由于输电线的风载荷易造成输电线及杆塔的损坏,严重影响电力电网的正常运行,输电线的风载荷分析是对自然的随机风场引起的随机风力,采用一种适用而有效的顺风向荷载模拟方法进行描述。在输电线舞动的计算机仿真过程中,采用有限个梁单元模拟输电导线状态,利用最小位能原理推导出有限元方程,结合计算实例运用AN-SYS进行模态和谐响应分析,为今后线路的优化设计提供依据。 展开更多

关键词 舞动 有限单元法 风荷载 仿真

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高层结构抗风分析 被引量：1

19

作者 罗鼎元 李章政 邢银行 《四川建筑科学研究》 2014年第2期10-13,共4页

采用标准k-ε湍流模型,对处于C类地貌风场中多栋复杂体型高层建筑组成的建筑群通过流体力学计算软件fluent进行风场数值模拟,计算得出了群楼周围的流场分布。群楼模拟同单栋模型结果对比可知,实际工程中相邻建筑的相互干扰对结构受到的... 采用标准k-ε湍流模型,对处于C类地貌风场中多栋复杂体型高层建筑组成的建筑群通过流体力学计算软件fluent进行风场数值模拟,计算得出了群楼周围的流场分布。群楼模拟同单栋模型结果对比可知,实际工程中相邻建筑的相互干扰对结构受到的风力产生不可忽略的影响。 展开更多

关键词 高层建筑 风荷载 数值模拟

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首都博物馆建筑空气动力学计算 被引量：1

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作者 樊春 安亦然 林官明 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2004年第z1期849-855,共7页

　大型建筑的设计必须考虑风载荷,计算机和计算技术的发展已使形状复杂的建筑外空气流动载荷由计算来求得。本文介绍应用商品软件计算一个新型建筑外部流动的方法和结果。所得与风洞试验相比的一致性表明,这类风工程所需的气动参数可单... 　大型建筑的设计必须考虑风载荷,计算机和计算技术的发展已使形状复杂的建筑外空气流动载荷由计算来求得。本文介绍应用商品软件计算一个新型建筑外部流动的方法和结果。所得与风洞试验相比的一致性表明,这类风工程所需的气动参数可单靠数值计算来得到。 展开更多

关键词 风载荷 高层建筑 数值模拟

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