建筑風(fēng)環(huán)境是研究建筑物與城市風(fēng)場相互作用的一門涉及空氣動(dòng)力學(xué)與大氣科學(xué)的交叉學(xué)科。城市中的高大建筑物和建筑群會顯著地改變城市地區(qū)風(fēng)場結(jié)構(gòu),使得建筑周圍某些區(qū)域出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)。倘若強(qiáng)風(fēng)出現(xiàn)在建筑物入口、通道、平臺等行人頻繁活動(dòng)的區(qū)域,則可能讓行人產(chǎn)生不舒適感、甚至發(fā)生危險(xiǎn),即出現(xiàn)行人風(fēng)環(huán)境問題。某千米級摩天大樓連接平臺在行人通行時(shí)可能存在不舒適乃至安全問題,須進(jìn)行風(fēng)環(huán)境研究與評估。本文通過對該大樓三平臺節(jié)段模型的風(fēng)環(huán)境試驗(yàn),以及摩天大樓整體模型與三平臺節(jié)段模型行人風(fēng)環(huán)境的CFD數(shù)值模擬,獲得了實(shí)際大樓最不利風(fēng)環(huán)境平臺行人高度處的風(fēng)速,最終實(shí)現(xiàn)對最不利風(fēng)環(huán)境平臺的行人風(fēng)環(huán)境評估及改善措施研究。具體研究內(nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)制作了簡易型風(fēng)速探頭,并完成了風(fēng)速探頭的標(biāo)定試驗(yàn),確定了風(fēng)速探頭的壓力差與行人高度風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系。(2)設(shè)計(jì)了該千米級摩天大樓的風(fēng)環(huán)境試驗(yàn)?zāi)Ｐ图霸囼?yàn)方案,并采用自制風(fēng)速探頭測量行人高度風(fēng)速。由于風(fēng)洞阻塞率的限制及平臺上風(fēng)速測點(diǎn)的布置要求,風(fēng)環(huán)境試驗(yàn)只能選用縮尺比為1/300的三平臺節(jié)段模型。(3)完成了三平臺節(jié)段模型的風(fēng)環(huán)境試驗(yàn),分析了各試驗(yàn)測點(diǎn)的平均風(fēng)速特性和陣風(fēng)風(fēng)速特性;之后,基于CFD數(shù)值模擬方法,確定了該大樓整體模型的最不利風(fēng)環(huán)境平臺與三平臺節(jié)段模型的行人高度風(fēng)速調(diào)整系數(shù)CR;最后,結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀筚Y料,分別采用Lawson評估標(biāo)準(zhǔn)和NEN 8100評估標(biāo)準(zhǔn),評估了該大樓最不利風(fēng)環(huán)境平臺行人風(fēng)環(huán)境的舒適性和安全性。(4)基于整體模型的流場分析結(jié)果,設(shè)計(jì)并完成了11種改善措施的風(fēng)環(huán)境試驗(yàn);之后,同樣采用CFD數(shù)值模擬方法分別確定了該大樓不同風(fēng)環(huán)境改善措施的整體模型的最不利風(fēng)環(huán)境平臺與節(jié)段模型的行人高度風(fēng)速調(diào)整系數(shù)CR;最后,結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀筚Y料,采用Lawson評估標(biāo)準(zhǔn)對各措施改善風(fēng)環(huán)境的效果進(jìn)行了定量分析與比較,從而為該千米級摩天大樓行人平臺的設(shè)計(jì)提供滿足“風(fēng)舒適性”與“風(fēng)安全性”的設(shè)計(jì)方案。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TU312.1;TU119
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 行人風(fēng)環(huán)境研究方法
        1.2.2 行人風(fēng)環(huán)境評估標(biāo)準(zhǔn)
        1.2.3 行人風(fēng)環(huán)境研究現(xiàn)狀
        1.2.4 研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容
第2章 千米級摩天大樓連接平臺風(fēng)環(huán)境研究方法
    2.1 風(fēng)環(huán)境試驗(yàn)方法
        2.1.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        2.1.2 風(fēng)環(huán)境試驗(yàn)方案
        2.1.3 風(fēng)速探頭標(biāo)定
    2.2 CFD數(shù)值模擬方法
        2.2.1 計(jì)算模型及計(jì)算域
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 邊界條件
        2.2.4 求解策略
    2.3 本章小節(jié)
第3章 千米級摩天大樓連接平臺風(fēng)環(huán)境特性及評估
    3.1 風(fēng)環(huán)境特性
        3.1.1 平均風(fēng)速特性
        3.1.2 極值風(fēng)速特性
    3.2 CFD數(shù)值模擬結(jié)果
        3.2.1 網(wǎng)格無關(guān)性檢驗(yàn)
        3.2.2 CFD數(shù)值模擬與風(fēng)環(huán)境試驗(yàn)結(jié)果對比
        3.2.3 來流風(fēng)速的影響
        3.2.4 整體模型與節(jié)段模型的行人高度風(fēng)速特性
    3.3 行人高度風(fēng)環(huán)境評估方法
        3.3.1 評估流程
        3.3.2 當(dāng)?shù)貧庀筚Y料統(tǒng)計(jì)分析
        3.3.3 風(fēng)環(huán)境評估標(biāo)準(zhǔn)
    3.4 風(fēng)環(huán)境評估結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 連接平臺行人風(fēng)環(huán)境改善措施研究
    4.1 風(fēng)環(huán)境改善措施設(shè)計(jì)
        4.1.1 基于流場分析的改善措施探討
        4.1.2 風(fēng)環(huán)境改善措施的試驗(yàn)和模擬工況
    4.2 改善措施模型風(fēng)環(huán)境特性
        4.2.1 不同改善措施的影響
        4.2.2 不同風(fēng)向角的影響
    4.3 改善措施模型數(shù)值結(jié)果分析
        4.3.1 CFD數(shù)值模擬方法驗(yàn)證
        4.3.2 調(diào)整系數(shù)的確定
    4.4 行人高度風(fēng)環(huán)境評估
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 ;世界橋梁建設(shè)技術(shù)的新跨越——千米級斜拉橋關(guān)鍵技術(shù)摘獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)[J];中國科技獎(jiǎng)勵(lì);2011年01期

2 趙秋;吳沖;;鋼材強(qiáng)度對千米級斜拉橋主梁用鋼量的影響[J];工程力學(xué);2009年S1期

3 張建民;唐煦明;;千米級斜拉橋主橋施工加載過程分析[J];廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年03期

4 ;[J];;年期

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前8條

1 施曄;蘇通大橋五項(xiàng)科技成果通過鑒定[N];南通日報(bào);2007年

2 陸峰 劉玉琴 顧雷鳴;蘇通長江公路大橋正式通車[N];中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào);2008年

3 本報(bào)記者 薛志偉;蘇通大橋創(chuàng)造四項(xiàng)世界紀(jì)錄[N];經(jīng)濟(jì)日報(bào);2010年

4 袁術(shù)字;蘇通大橋科研項(xiàng)目獲江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)[N];中國交通報(bào);2010年

5 本版編輯邋徐冠華 馮正霖;蘇通大橋：萬里長江新地標(biāo)[N];科技日報(bào);2007年

6 林紅梅;蘇通大橋創(chuàng)造10項(xiàng)世界關(guān)鍵技術(shù)[N];大眾科技報(bào);2008年

7 本報(bào)通訊員 邵剛　本報(bào)記者 張璐 談潔;這些新科技,植入我們的生活[N];南京日報(bào);2011年

8 楊江虹;創(chuàng)新：貫穿建設(shè)始終的靈魂[N];中國交通報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 孟慶成;千米級斜拉橋施工控制系統(tǒng)關(guān)鍵問題研究[D];西南交通大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李胤松;千米級摩天大樓連接平臺行人風(fēng)環(huán)境評估及改善措施研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

本文編號：2826807