超高建筑风效应的现场实测, 风洞试验和数值模拟的综合研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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超高建筑风效应的现场实测, 风洞试验和数值模拟的综合研究

项目名称：超高建筑风效应的现场实测, 风洞试验和数值模拟的综合研究
项目类别：面上项目
批准号：51178179
申请代码：E080802
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2012-01-01-2015-12-31

项目负责人：李秋胜
依托单位：湖南大学
批准年度：2011

中文摘要：

本项目以香港国际金融中心(420米高)为研究对象，采用现场实测、风洞实验和数值模拟相结合的方法研究该超高层建筑的风作用及风效应。将建立基于互联网的远程监控系统，监测内容包括: 风场, 幕墙风压和受雨率, 结构加速度和位移响应等, 通过实测获得强/台风风场及结构的动力特性和风致响应信息;开展风洞实验研究,获得详细的结构风荷载和风振结果, 通过和实测数据的对比研究, 评估几种风洞实验技术的可靠性和适用性; 基于实测和风洞实验结果,提岀新的大涡模拟亚格子模型以及用于入口湍流流场产生的新方法, 解决工程应用中准确模拟湍流入口边界的关键问题, 实现超高层建筑全尺寸（雷诺数为10E8 量级）风效应的大涡模拟计算,并拓展至台风和大雨共同作用下超高结构风雨效应的数值模拟,将建立基于双流体模型的风夹雨大涡模拟新方法。研究成果将解决一些超高建筑抗风关健科学问题。

中文主题词：现场实测；风洞试验；数值模拟；超高层建筑；风效应

英文摘要：

Field monitoring；Wind tunnel test；Numerical simulation；Super-tall building；Wind effects

英文主题词： Field monitoring；Wind tunnel test；Numerical simulation；Super-tall building；Wind effects

结论摘要：

本项目综合运用了现场实测、风洞实验和数值模拟技术，对以香港420米高国际金融中心二期（2IFC）大楼为代表的超高层建筑，开展了风作用和风效应的研究。在现场实测方面，建立了基于互联网的远程结构健康监测系统，记录了包括强/台风风场特性、建筑物结构动力特性和风致响应等实测数据；在风洞实验方面，开展了在多种来流风场条件下的测力实验和测压实验，获得了详细的结构风荷载、风压分布和风致振动结果；在数值模拟方面，建立了包括周边环境在内的三维数值模型，实现了超高层建筑全尺寸风效应的大涡模拟计算。这三种方法相互结合，以现场实测结果验证风洞实验和数值模拟的结果并提出改进方案，后两者又突破了现场实测手段的局限，提供了详实的实验数据和模拟结果。本项目开展了复杂地貌下台风风场的观测与模拟、实现了现场实测技术的改进、验证了风洞实验结果的可靠性、解决了大涡模拟技术的实用性等关键问题，促进了超高层建筑风效应的研究。

成果综合统计