广东省教育厅育苗工程项目(2012LYM0107)
- 作品数：10 被引量：13H指数：2
- 相关作者：黄友钦傅继阳林俊宏吴玖荣卢汉文更多>>
- 相关机构：广州大学广州市天作建筑规划设计有限公司更多>>
- 发文基金：广东省教育厅育苗工程项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学更多>>
- 基于复形法的大跨屋盖结构抗风优化被引量：1
- 2013年
- 文章以广州国际会展中心E区张弦梁屋盖为研究对象,根据测压风洞试验确定最不利风荷载时程作为主要环境荷载,建立动力优化数学模型,以钢管厚度为设计变量,以构件内力和变形作为约束条件,以结构总体积为目标函数,采用复形法进行抗风优化,得到E区屋盖的抗风设计最优方案.研究表明:抗风优化大大减小了结构总体积,节约了用钢量,并使杆件受力得到较好协调,有效利用了材料性能.结构最大竖向挠度明显降低,因此提高了结构安全性.
- 黄友钦卢汉文张志华傅继阳
- 关键词：大跨屋盖结构复形法风洞试验数学模型
- 300m级超高层建筑表面风压的数值模拟被引量：1
- 2013年
- 以位于广州珠江新城CBD核心区的303m高利通广场超高层建筑为对象,基于Fluent平台模拟结构表面的风压分布,对比了不同湍流模型下的计算结果,并与刚性模型测压风洞试验结果进行了比对.研究结果表明,采用本研究的参数设置和求解方法可以得到与经典文献相同的风压分布规律;观察到了流场中气流分离、再附和尾涡等现象;模拟结果与风洞试验结果具有一致的趋势,最大模拟误差小于25%,位于尾流区的背风面和侧面;Realizable k-ε模型在气流分离区可以得到与风洞试验更加接近的结果.
- 黄友钦甘高凡卢汉文
- 关键词：表面风压数值模拟湍流模型风洞试验
- 超高层建筑风效应的流固耦合CFD模拟
- 2013年
- 以300 m级利通广场为研究对象,基于ANSYS平台,建立建筑的壳单元气弹模型,输入合理流场信息,对结构风振响应和流场特性进行分析。研究表明,气流在结构前缘发生分离,屋顶斜坡处气流发生再附,结构后方形成湍流度较强的尾流区,结构迎风面上正风压随高度而增大,结构背风面和侧面因处于尾流区而呈现负压;结构不同高度处出现涡源,随平均风输送而远离结构表面;结构顶部的顺风向和横风向响应与风洞试验结果接近。
- 高炜文
- 关键词：超高层建筑流固耦合CFD尾流
- 非定常风荷载下空间结构的动力优化被引量：1
- 2013年
- 目前对风敏感结构的抗风优化设计集中于高层建筑,很少针对大跨空间结构.基于风致动力响应分析对广州国际会展中心的屋盖结构进行优化设计.首先介绍非定常风场中空间结构动力优化的方法,然后基于风洞试验获得非定常风荷载并进行风振响应计算,最后进行以钢管内径为设计变量、以强度和位移为约束条件的优化设计.研究结果表明,基于ANSYS一阶算法的抗风优化效率较高,使屋盖总体积降低了约30%,构件应力降低了26%,且振动响应更加平稳.因此,通过抗风优化设计不仅降低了工程造价,且使各构件的受力更加协调,提高了结构整体刚度.
- 张志华
- 关键词：空间结构动力优化时程分析
- 基于齿形法的空间桁架结构抗风优化被引量：2
- 2013年
- 目前对风敏感结构的优化方法研究集中于高层建筑结构,很少针对大跨空间结构.准则法是求解多设计变量优化问题的有效方法.首先建立复杂空间桁架结构的抗风优化设计理论和方法,然后以一实际双层柱面网壳结构为研究对象,基于风洞试验数据计算的等效静力风荷载进行优化设计,并讨论了截面积下限、满应力步长等因素对优化结果的影响.研究表明,在所有杆件最大应力不超过初始设计值的条件下,结构总重降低了约48%,通过设定截面积下限不仅保证截面积的合理取值,也使材料性能得到充分利用,进一步降低结构总重.
- 黄友钦王艳萍傅继阳林俊宏吴玖荣
- 关键词：空间桁架结构准则法
- 空间张弦屋盖的抗风优化设计
- 2013年
- 目前对风敏感结构的抗风优化设计研究集中于高层建筑结构,而大跨屋盖结构的风场和风振响应更加复杂。以广州国际会展中心的空间张弦屋盖为研究对象,基于风洞试验数据得到屋盖上的等效静力风荷载,进一步基于ANSYS一阶算法进行抗风优化计算。研究表明,抗风优化使构件总体积降低了大约30%,同时结构的整体强度和刚度得到有效提高,各构件间的受力更加协调,屋盖上位移分布更加均匀。
- 黄友钦张志华
- 关键词：等效静力风荷载
- 基于应力比法的双层网壳结构抗风优化被引量：4
- 2013年
- 目前对风敏感结构的抗风优化研究主要集中于高层建筑,而对大跨屋盖结构的抗风优化研究较少。以一实际大跨双层柱面网壳为研究对象,基于Gust Loading Factor(GLF)法构造等效静力风荷载,建立空间桁架结构的应力比法抗风优化设计框架和计算程序。编制计算程序进行数值分析表明,通过优化可使结构总重最多降低约84%,且设定杆件截面积下限后所有杆件应力小于容许应力,因此本文方法用于空间桁架结构的抗风优化中简单有效,容易推广至实际工程设计中。
- 黄友钦岳启哲傅继阳林俊宏
- 关键词：双层网壳
- 多重约束下空间桁架结构抗风优化被引量：2
- 2013年
- 目前复杂结构的抗风优化研究大多集中于高层建筑,很少针对风敏感的大跨屋盖结构.考虑强度、刚度和几何尺寸等多重约束,基于虚功原理和Lagrange乘子将抗风优化转化为无约束问题,编制数值程序整合有限元计算和优化分析两部分,然后对杆件数为10 080的实际双层柱面网壳进行优化设计,讨论了设计变量可行域、初始值和调整步选择等对优化结果的影响.研究表明,采用本文方法可实现对空间桁架结构进行多重约束下的高效抗风优化设计,网壳总重降低约37%,风致响应分布不均使得有必要设定可行域下限,而设计变量初值和调整步选择不影响最后的优化结果.
- 黄友钦林俊宏傅继阳吴玖荣
- 关键词：空间桁架结构准则法
- 基于稳定等效的覆雪屋盖静力风荷载计算方法被引量：2
- 2013年
- 为了避免屋盖结构在暴风雪中发生动力失稳,建立了基于稳定等效的静力风荷载计算方法.采用计算流体动力学方法模拟了屋面积雪漂移现象;根据Budiansky-Roth准则判定了覆雪屋盖的动力稳定性;借鉴阵风荷载因子法构建了基于稳定等效的静力风荷载计算方法;最后,对实际双层柱面网壳进行了动力稳定性设计.研究结果表明,强风下覆雪屋盖出现较为明显的失稳阶段,当风速为设计基准风速的1.0倍时,屋盖发生动力失稳,静力失稳计算可得临界风速为35.8 m/s,该结果可作为该屋盖设计的动力失稳临界风速.
- 黄友钦林俊宏岳启哲傅继阳
- 关键词：大跨屋盖
- 基于利通广场的等效静力风荷载对比分析
- 2013年
- 目前计算高层建筑的方法主要有GLF法、IWL法和LRC法,但在具体工程中如何选用合适的方法,常是困扰结构工程师的问题.首先基于计算原理阐述了3种方法的特点,然后以广州珠江新城303m高的利通广场为例,对比了3种方法得到的等效静力风荷载分布和等效基底力.研究表明,GLF法和IWL法得到的等效静力风荷载分布形式近似,顺风向IWL法的值较大,而扭转方向GLF的值较大,LRC法得到的等效风荷载分布与以上两者完全不同,荷载取值偏于保守.LRC法得到的等效基底力也比其他方法高出约20%.
- 黄友钦甘高凡
