城市建筑物邊界層結(jié)構(gòu)影響數(shù)值試驗(yàn)

采用了一種大氣邊界層自保持的方法,并基于sstk-ω湍流模型,從壓力等值線、平均風(fēng)速和湍動(dòng)能等方面,對(duì)建筑物表面風(fēng)壓進(jìn)行了研究,指出大氣邊界層自保持方法可以應(yīng)用于建筑物風(fēng)壓計(jì)算中。

基于風(fēng)洞系統(tǒng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所處的大氣邊界層風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)研究,結(jié)果表明在風(fēng)洞中采用尖劈和粗糙源組合的被動(dòng)控制方式,能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)來(lái)流風(fēng)場(chǎng)的模擬,其平均風(fēng)速剖面、湍流強(qiáng)度及脈動(dòng)風(fēng)功率譜密度模擬結(jié)果與規(guī)范要求一致性非常好。

應(yīng)用城市氣候數(shù)值模式,分別計(jì)算了三棟6層住宅樓和一棟20層住宅樓兩類建筑形式影響下的風(fēng)場(chǎng),以及在此風(fēng)場(chǎng)中街道汽車尾氣的濃度分布.計(jì)算結(jié)果表明在總建筑面積基本相同的情況下,高層建筑周圍環(huán)境的通風(fēng)自凈能力要優(yōu)于多層建筑.

應(yīng)用城市氣候數(shù)值模式,分別計(jì)算了3棟6層住宅樓和1棟20層住宅樓兩類建筑形式產(chǎn)生的風(fēng)場(chǎng),以及在此風(fēng)場(chǎng)中街道汽車尾氣的濃度分布。計(jì)算結(jié)果表明在總建筑面積相同情況下,高層建筑周圍環(huán)境的通風(fēng)自凈能力要優(yōu)于多層建筑。

1 平板邊界層速度分布測(cè)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?通過(guò)零迎角平板流動(dòng)的流速測(cè)量，獲取流速沿物面法向分布。 學(xué)習(xí)總壓管測(cè)速。 實(shí)驗(yàn)裝置和儀器： （1）風(fēng)洞：回流開(kāi)口小型風(fēng)洞，試驗(yàn)段見(jiàn) 右圖，矩形有機(jī)玻璃管道中夾放一 金屬板，來(lái)流沿管道被該板分開(kāi)， 從出口流出。出口截面的靜壓為大氣 壓。 （2）偏平總壓探針頭：偏平總壓探針頭頂可 在出口截面內(nèi)水平移動(dòng)，移動(dòng)量由微分尺控制。 （3）酒精斜管壓力計(jì)：斜角θ=30o，系數(shù)k=1.0, 一頭通大氣，另一頭接總壓探頭。 實(shí)驗(yàn)原理： 測(cè)量原理，就是伯努利定理：不計(jì)重力，氣流的動(dòng)壓和靜壓之和為總壓。 設(shè)總壓為p0，則)(])()([ 2 1 )(220ypyvyuyp（1） y為探頭中心距平板的距離，u、v分別為平行于平板的流速和平板法向的流速， p為當(dāng)?shù)仂o壓，ρ為氣流的密度。 因?yàn)閍pyp)(，uv 由（1）可得 ])([2)(

海洋底邊界層中實(shí)測(cè)海流的垂直分布I1余流邊界層-海洋科學(xué)

通過(guò)對(duì)平板湍流邊界層進(jìn)行大渦模擬,采用擬周期邊界條件維持湍流邊界層厚度穩(wěn)定,提取速度和壓力時(shí)程作為低矮建筑繞流模擬之脈動(dòng)入流邊界條件,研究脈動(dòng)入流下的低矮建筑繞流特性。研究結(jié)果表明:入流邊界特性對(duì)網(wǎng)格變化適應(yīng)性良好,其平均速度剖面、湍流強(qiáng)度、流速頻譜特性基本符合空曠地貌風(fēng)場(chǎng)特性;脈動(dòng)入流下,建筑表面的平均風(fēng)壓系數(shù)、脈動(dòng)風(fēng)壓系數(shù)的計(jì)算結(jié)果與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。受雷諾數(shù)及湍流強(qiáng)度的影響,流動(dòng)分離區(qū)負(fù)壓與試驗(yàn)值存在一定差別;屋蓋上分離區(qū)風(fēng)壓時(shí)程具有非高斯概率特性,尤以氣流分離較劇烈的屋蓋迎風(fēng)邊緣及屋蓋兩側(cè)風(fēng)壓的非高斯特性明顯,該特征與風(fēng)洞試驗(yàn)基本一致;受非高斯特性的影響,建議峰值因子g取4.5~5.5。

針對(duì)有限單元法模擬實(shí)際為半無(wú)限土體時(shí)有限邊界分析模型會(huì)引起較大誤差的缺點(diǎn),引入黏彈性人工邊界結(jié)合有限元數(shù)值模型以便準(zhǔn)確地描述循環(huán)動(dòng)荷載作用下地基的響應(yīng)問(wèn)題。分別采用固定邊界、黏性邊界及黏彈性邊界有限元3種方法計(jì)算了交通荷載作用下的地基響應(yīng)。通過(guò)與lamb問(wèn)題解析解對(duì)比分析表明,黏彈性邊界有限元數(shù)值模型的計(jì)算結(jié)果與解析解非常吻合,而固定邊界、黏性邊界數(shù)值模型的計(jì)算結(jié)果存在不合理現(xiàn)象。算例表明研究交通荷載作用下地基響應(yīng)時(shí),尤其是分析重復(fù)交通荷載作用下的殘余變形,宜采用黏彈性邊界有限元模型。

基坑開(kāi)挖及降水引起周圍地面不均勻沉降并導(dǎo)致周圍建筑物傾斜、開(kāi)裂等問(wèn)題,一直以來(lái)都受到人們的關(guān)注。在總結(jié)當(dāng)前地面沉降計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體工程實(shí)例采用彈塑性有限單元法模擬基坑支護(hù)、降水以及開(kāi)挖步驟,分析其對(duì)周圍地面沉降及建筑物的影響。計(jì)算分析結(jié)果表明,施工支護(hù)條件對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)周圍土體影響較大,考慮降水和不考慮降水計(jì)算結(jié)果相差20mm左右,表明抽水引起的變形較大,最后提出了減少沉降的主要措施。

通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)對(duì)大氣污染物擴(kuò)散特性進(jìn)行了模擬試驗(yàn)研究,重點(diǎn)討論了建筑物結(jié)構(gòu)形式變化對(duì)周圍環(huán)境污染濃度的影響,在此基礎(chǔ)上對(duì)影響污染濃度的各個(gè)要素進(jìn)行了分析與討論,得到了大氣污染物在復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑物之間擴(kuò)散的一般規(guī)律。

在城市街谷模式的基礎(chǔ)上引入葉面指數(shù),對(duì)小型林帶的防風(fēng)效應(yīng)進(jìn)行模擬、檢驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與野外觀測(cè)值的比較,證明此模式能較為合理的模擬防護(hù)林的動(dòng)力遮蔽效應(yīng);將此模式應(yīng)用于小型綠化帶對(duì)高大建筑物周圍風(fēng)環(huán)境的影響的數(shù)值模擬,數(shù)值實(shí)驗(yàn)證明在城市冠層內(nèi),城市小型綠化帶對(duì)高大建筑物周圍行人高度的風(fēng)場(chǎng)環(huán)境影響顯著,設(shè)置合理的小型綠化帶對(duì)城市高大建筑物附近風(fēng)場(chǎng)有良好的改善效果。模擬實(shí)驗(yàn)中可見(jiàn),在3m/s的入流風(fēng)速下,建筑物側(cè)面的角隅流達(dá)5m/s,設(shè)置合理的綠化帶可使之降低到3.5m/s。

首先通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的方法對(duì)鐵路線附近建筑物的振動(dòng)特性、建筑物振動(dòng)的傳播規(guī)律及其影響因素進(jìn)行了研究,然后建立了列車-大地-隔振溝-建筑物耦合動(dòng)力分析模型,對(duì)隔振溝的溝深、溝長(zhǎng)、溝到建筑物的距離和填充材料等四種結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)隔振效果的影響進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:列車引發(fā)的建筑物振動(dòng)屬于低頻振動(dòng),建筑物結(jié)構(gòu)對(duì)高頻振動(dòng)具有衰減的作用;振動(dòng)隨列車速度的提升而增大,隨列車編組的加長(zhǎng)而增大,隨列車軸重的增加而增大;建筑物的振動(dòng)水平隨樓層的上升呈曲折分布;隔振溝的溝深、溝長(zhǎng)、溝與建筑物之間的距離以及填充材料的變化對(duì)建筑物樓板的振動(dòng)都有比較大的影響。

從使用荷載作用下和自然災(zāi)害過(guò)后現(xiàn)存結(jié)構(gòu)的維修和改造來(lái)看,人們近來(lái)更加重視結(jié)構(gòu)破壞的檢測(cè)。在此領(lǐng)域,以前的大多數(shù)檢測(cè)體系研究考慮的結(jié)構(gòu)模型不超過(guò)3個(gè)自由度。盡管大部分檢測(cè)的模型在理論上是可行的,但由于模型頻率對(duì)結(jié)構(gòu)局部變化的不靈敏、模型的過(guò)度簡(jiǎn)化、數(shù)值收斂的困難及其固有的檢測(cè)噪聲等原因,實(shí)際結(jié)構(gòu)的局部破壞檢測(cè)任務(wù)十分艱巨。本文提出了一種簡(jiǎn)化方法,用以檢測(cè)剛度變化時(shí)多層框架的局部破壞,并采用靜力簡(jiǎn)化來(lái)

應(yīng)用微分法和動(dòng)量積分法對(duì)風(fēng)機(jī)葉片理想流動(dòng)湍流邊界層流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算,分析了旋轉(zhuǎn)與曲率對(duì)邊界層的影響并對(duì)2種計(jì)算方法進(jìn)行了比較。

在城鎮(zhèn)地區(qū)開(kāi)展重力調(diào)查時(shí),建筑物對(duì)重力測(cè)量的影響往往被忽視。為了解決城市建筑物重力影響的校正問(wèn)題,首先采用直立長(zhǎng)方體來(lái)模擬建筑物模型,計(jì)算了單一建筑物的重力校正值隨建筑物高度和校正半徑的變化趨勢(shì),結(jié)果表明校正值在校正半徑為0~250m之間時(shí)急劇增加,在校正半徑達(dá)到250m以后逐漸趨近一常數(shù)。隨后,以1∶25萬(wàn)區(qū)域重力調(diào)查為例,對(duì)比校正半徑為50m、250m和1000m的建筑物影響值,發(fā)現(xiàn)250m的校正范圍既能滿足近中區(qū)地形校正精度要求,又便于野外操作,要減小250m的校正范圍以外建筑物的影響,采用簡(jiǎn)單易行的理論計(jì)算方法即可實(shí)現(xiàn)。最后給出了城市建筑物重力校正的野外觀測(cè)方法和繪圖式記錄方式。該校正方法和方案能夠消除城市建筑物對(duì)重力測(cè)量影響,有助于提高城鎮(zhèn)地區(qū)重力異常精度。

復(fù)雜流體邊界區(qū)水工建筑物結(jié)構(gòu)的振動(dòng)

用自制的微熱偶式測(cè)溫和測(cè)濕裝置分別對(duì)大直徑水平旋轉(zhuǎn)圓筒表面溫度邊界層和濃度邊界層進(jìn)行了測(cè)量.實(shí)驗(yàn)表明,旋轉(zhuǎn)對(duì)順向側(cè)和逆向側(cè)的影響情況有所不同.順向側(cè)邊界層的溫度梯度和濃度梯度隨旋轉(zhuǎn)雷諾數(shù)的增加一直增大,而逆向側(cè)的溫度梯度和濃度梯度隨旋轉(zhuǎn)雷諾數(shù)的增加先減小后增加.用微熱偶式測(cè)溫裝置測(cè)量邊界層溫度分布時(shí),由輻射引起的溫度測(cè)量誤差不超過(guò)3%;用微熱偶式測(cè)濕裝置測(cè)量邊界層濃度分布時(shí),由輻射引起的濕球溫度測(cè)量誤差在3%~8%,且離圓筒越近測(cè)量誤差越大.

復(fù)雜流體邊界區(qū)水工建筑物結(jié)構(gòu)的振動(dòng)

2.3.1定義 退線距離：系指建筑物后退各種規(guī)劃控制線（包括：規(guī)劃道路、綠化隔離帶、鐵路隔離 帶、河湖隔離帶、高壓走廊隔離帶）的距離。 退界距離：系指建筑物后退相鄰單位建設(shè)用地邊界線的距離。 城市道路：系指在總體規(guī)劃和分區(qū)土地使用規(guī)劃中已確定的及詳細(xì)規(guī)劃中規(guī)定的主干 道、次干道、支路。 建筑工程與城市道路之間的距離：系指建筑物臨城市道路一側(cè)最突出部分與道路紅線 之間的水平方向的垂直距離。 城市道路寬度：系指該道路兩側(cè)規(guī)劃紅線之間的水平方向的垂直距離。 現(xiàn)有城市道路路面邊線：當(dāng)路面為單幅路時(shí)，系指路牙線；當(dāng)路面為三幅路(機(jī)動(dòng)車道 與非機(jī)動(dòng)車道之間以隔離帶分隔)時(shí)，系指非機(jī)動(dòng)車道路牙線。 2.3.2退讓規(guī)劃道路紅線距離 一般規(guī)定： 1．不允許突入道路紅線的建筑突出物：建筑物的臺(tái)階、平臺(tái)、窗井、坡道、花池、散 水、地下室進(jìn)排風(fēng)口、地下建筑及建筑基礎(chǔ)；除基地內(nèi)連接城市管線以

基于邊界元方法對(duì)二維結(jié)構(gòu)物出水進(jìn)行數(shù)值模擬,分析該過(guò)程的水動(dòng)力問(wèn)題.模型假定流體不可壓縮,并忽略黏性;結(jié)構(gòu)物為剛體,以恒定速度垂直出水.基于拉格朗日網(wǎng)格追蹤每一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和速度勢(shì)的變化,計(jì)算出水過(guò)程中的非線性自由液面.結(jié)果表明,在臨近自由表面時(shí),結(jié)構(gòu)物上方的自由液面形成一個(gè)隆起區(qū);同時(shí),結(jié)構(gòu)物受到垂直向下的水動(dòng)壓力明顯增大.

建筑是人類對(duì)氣候的一種補(bǔ)償手段。為了對(duì)氣候?qū)崿F(xiàn)\"趨利避害\"的使用冊(cè)率,滿足室內(nèi)環(huán)境健康、節(jié)能、舒適的要求,本文提出了建筑的可變性邊界的概念。文章追溯了可變邊界的發(fā)展歷史,指出了可變邊界的設(shè)計(jì)方向。

基坑施工降水由降水點(diǎn)呈輻射狀向周圍產(chǎn)生影響,較為明顯時(shí)可觀察到地面或建筑物產(chǎn)生某種有規(guī)律的裂縫。對(duì)于墻體、門(mén)窗拐角及樓面板存在較多裂縫的舊建筑物,通過(guò)鉆孔降水試驗(yàn)研究其對(duì)建筑物的影響,根據(jù)裂縫形態(tài)及結(jié)構(gòu)復(fù)核計(jì)算分析裂縫產(chǎn)生原因。