考虑湍流模型的板片空间结构风荷载下流固耦合模拟  

Fluid-structure interaction simulation of half-sheet structure under wind load based on S-A turbulence model

作　　者：俞媛[1,2] 郭小明[1,2] 靳天姣[1,2] 郑哲远 

机构地区：[1]东南大学土木工程学院,南京210096 [2]江苏省工程力学重点实验室,南京210096

出　　处：《计算力学学报》2013年第S1期155-158,163,共5页Chinese Journal of Computational Mechanics

基　　金：江苏省基础研究计划(BK259);高等学校博士学科点专项科研基金课题(20100092110049);江苏省"六大人才高峰计划"(2010-JZ-007)资助项目

摘　　要：大跨空间结构凭借其新颖的外形和较大的内部空间,已经成为常用的建筑结构.由于大跨结构刚度、质量较小,受到风荷载作用时力学响应较一般结构大,同时大跨结构附近极易出现湍流影响.本文基于显式大涡模拟(ILES)和S-A(Spalart-Allmaras)湍流模型,使用ABAQUS软件对矢跨比为1:2的空间板片结构在不同风速下的风压系数进行流固耦合(FSI)模拟.风速以及不同湍流模型对大跨板片风压系数分布的影响得到了考察,并与相关的风洞实验比较.同时对板片结构受风载的力学响应进行了分析.结果显示选用大涡模拟湍流模型和雷诺时均方程方法湍流模型的流固耦合板片空间结构模型得到的风压系数及其分布和风洞试验实测数据吻合均较好.Long-span spatial structures is a kind of new structures with variety of advantages.Due to the small stiffness,long-span spatial structures is more likely to be affected by wind load and cause turbulence.With turbulence considered by the Implicit Large-Eddy Simulation(ILES) and Spalart-Allmaras(S-A) model in this paper,a half-sheet structure with span ratio of 1:2 is used in fluid-structure interaction simulation,the result is compared with that of wind tunnel test.Mechanical response of the long-span spatial structures are analyzed.Result of comparison shows consistency of distribution of wind pressure coefficients.

关 键 词：板片结构 湍流 流固耦合 风压系数 

分 类 号：TU399[建筑科学—结构工程] TU312.1