龍卷風荷載對建筑物的致災機理研究.pdf

1、龍卷風作為小范圍災害性的自然天氣現(xiàn)象，具有水平尺度小、移動速度快、持續(xù)時間短等特點；作為風災之一，龍卷風活動區(qū)域廣泛，幾乎遍及全球。強烈的龍卷風暴會對各類建筑物與生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極大的破壞，其危害主要由以下幾個方面造成：一是極高風速的沖擊作用，二是龍卷風中心通過時產(chǎn)生的壓力驟降，三是風致飛射物引起的撞擊。
　　本文采用CFD數(shù)值模擬和流固耦合模擬方法，分析建筑的風荷載分布與變形響應，最后考慮沙粒在風場中的飛行行為。主要的研究內(nèi)容如下：

2、
　　建立龍卷風數(shù)值模型，以Spencer龍卷風雷達實測數(shù)據(jù)作為入口邊界條件，考慮地表粗糙度的影響，基于CFD數(shù)值模擬方法生成龍卷風風場，通過改變?nèi)肟陲L速剖面和入射角獲得不同尺度和不同強度的龍卷風風場，從中選取與國內(nèi)記載發(fā)生的龍卷風風速接近的龍卷風風場，分析低矮建筑物在風場不同位置處的風荷載分布特征。
　　利用ANSYS軟件建立建筑物的有限元模型，考慮建筑為鋼框架-鋼板組合墻結構，構造結構材料屬性與構件尺寸，對模型進行模態(tài)分