近年來,隨著全球氣候的變化,我國中西部地區(qū)和華北地區(qū)沙塵天氣發(fā)生的頻率越來越高,而且規(guī)模也越來越大。沙塵天氣對人們的生產(chǎn)、生活帶來了極大的影響,所以,研究風(fēng)沙運動的基本規(guī)律,計算建筑物所受荷載已經(jīng)成為建筑物(尤其是輕質(zhì)、大跨建筑物)結(jié)構(gòu)設(shè)計中必要考慮的因素之一。但是,目前國內(nèi)外對建筑物表面風(fēng)沙荷載的研究相對較少。因此,本文利用CFD軟件對風(fēng)沙環(huán)境中的建筑物表面風(fēng)壓分布及其周圍的風(fēng)沙流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,所得結(jié)果對工程實際應(yīng)用具有一定的參考價值。本文的具體研究內(nèi)容如下:1.綜述了國內(nèi)外在風(fēng)工程以及建筑物風(fēng)荷載方面的研究成果,并對常用的湍流模型進(jìn)行了比較,確定了本文所要選用的湍流模型和數(shù)值方法。然后,進(jìn)行了單體建筑物凈風(fēng)場風(fēng)壓的數(shù)值模擬,并與我國《建筑荷載規(guī)范》(GB 500009-2012)中建筑荷載規(guī)范進(jìn)行了比較,證明了本文選用的數(shù)值方法的可行性。隨后,進(jìn)行了含沙平坦床面的風(fēng)沙流場的數(shù)值模擬,并與風(fēng)洞試驗結(jié)果進(jìn)行了比對,證明了本文所用風(fēng)沙流場計算模型的正確性。2.對兩種布置方式(并列和串列)下的兩個矩形柱風(fēng)沙流繞流進(jìn)行了數(shù)值模擬。首先,對不同間距比下的兩高層建筑周圍的風(fēng)沙流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了其表面風(fēng)壓分布規(guī)律以及其周圍的風(fēng)場特性。其次,對不同沙粒濃度下兩高層建筑物周圍的風(fēng)沙流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了其表面風(fēng)壓分布規(guī)律與沙粒濃度、建筑物周圍風(fēng)速與沙粒濃度之間的關(guān)系。通過本文的研究分析,總結(jié)了風(fēng)沙場中高層建筑物的風(fēng)壓特性和風(fēng)場特性,說明了含沙氣流對建筑物局部荷載的分布有明顯的影響,是工程實際設(shè)計和維護(hù)中必須考慮的因素之一,所得結(jié)果對建筑群體結(jié)構(gòu)設(shè)計可提供一些參考。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU312.1
【部分圖文】：

圖 1-1 近 50 年中國北方地區(qū)沙塵日數(shù)（來自于互聯(lián)網(wǎng)：http://3g.163.com/dy/article/DE0FN0H30512TRKA.html）圖 1-2 20 世紀(jì)中后期我國北方沙塵暴爆發(fā)頻率（數(shù)據(jù)來自于互聯(lián)網(wǎng)：http://3g.163.com/dy/article/DE0FN0H30512TRKA.html）

2圖 1-2 20 世紀(jì)中后期我國北方沙塵暴爆發(fā)頻率（數(shù)據(jù)來自于互聯(lián)網(wǎng)：http://3g.163.com/dy/article/DE0FN0H30512TRKA.html）圖 1-3 沙塵暴危害（圖片分別來自于互聯(lián)網(wǎng)：https://image.baidu.com）3 所示為沙塵暴爆發(fā)所造成的結(jié)構(gòu)物和建筑物的破壞。風(fēng)沙不僅

圖 1-1 近 50 年中國北方地區(qū)沙塵日數(shù)（來自于互聯(lián)網(wǎng)：http://3g.163.com/dy/article/DE0FN0H30512TRKA.html）圖 1-2 20 世紀(jì)中后期我國北方沙塵暴爆發(fā)頻率（數(shù)據(jù)來自于互聯(lián)網(wǎng)：http://3g.163.com/dy/article/DE0FN0H30512TRKA.html）

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本文編號：2811755