[00850247]建筑风载及风环境的分层自适应数值模拟

风荷载是建筑物的一种主要侧向荷载，过强的风速与风载（如台风、龙卷风等）会造成建筑外表、局部或整体建筑结构的损伤以至破坏。如何准确预测建筑表面的局部和整体风荷载对建筑设计、结构设计以及人民生命财产的安全均至关重要。该项目采用数值模拟方法预测由于近地流动风引起的各种体型单体、联体和群体建筑的表面风载及建筑周围的风速、风压等流动特性，是计算流体力学、钝体空气动力学及先进计算机技术在建筑与结构风工程中的应用。项目在充分考虑建筑绕流风场自身特点的基础上，提出了一种适应于各种常见体型的单体、联体和群体建筑的自适应多层次有限体积混合网格格式，建立了该网格格式下的数值离散列式和相应的数值模拟方法，并编制了二维和三维问题的微机数值模拟程序。应用编制的程序首先对单体平屋面及坡屋面建筑的表面风压和周围风场进行了模拟计算，计算结果与风洞试验结果进行了比较，验证了数值模拟方法和计算程序的正确性。在此基础上，对多种较复杂体型的单体、联体建筑的风场、相邻高层建筑的相互气动干扰以及由多幢建筑物组成的群体建筑的风效应等进行了模拟计算，获得了多种体型和不同布局情况下建筑物表面风压和周围风速分布的规律和特性。从总体上讲，对于高层建筑，由于相邻建筑物的存在，原有建筑周围的时均流线分布特别是涡流的数目和尺度均将发生明显的改变，建筑表面的负风压通常有变大的趋势。