1. 本选题研究的目的及意义
随着城市化进程的加速,土地资源日益紧张,超高层建筑作为一种高效利用土地资源的建筑形式,在现代城市中得到越来越广泛的应用。
超高层建筑的高度和体型特点使其风荷载特性变得十分复杂,尤其是在城市环境中,建筑物之间的相互干扰会对风荷载产生显著影响,这种现象被称为“群体干扰效应”。
群体干扰效应的存在可能导致建筑物局部风荷载显著增加,对建筑结构安全构成潜在威胁,因此开展城市超高层建筑风荷载的群体干扰效应研究具有重要的理论意义和工程应用价值。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者针对城市超高层建筑风荷载的群体干扰效应开展了大量研究,取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在超高层建筑群体干扰效应方面展开了较多研究。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以城市超高层建筑为研究对象,采用风洞试验和数值模拟相结合的研究方法,系统研究群体干扰效应对超高层建筑风荷载的影响规律。
主要研究内容包括:
1.城市超高层建筑风荷载的群体干扰效应分析:通过风洞试验,研究不同建筑间距、高度比、体型以及风向等因素对超高层建筑群体风荷载的影响规律,分析群体干扰效应对超高层建筑风荷载分布、极值大小以及风压系数的影响机制。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用风洞试验和数值模拟相结合的方法,并辅以理论分析和数据处理等手段,具体研究方法与步骤如下:
1.风洞试验研究:设计并制作满足相似比要求的超高层建筑刚性模型,并搭建模拟城市典型风环境的风洞试验平台。
通过布置不同间距、高度和体型的建筑模型,模拟城市中常见的建筑群体布局,并利用高频测压系统测量不同风向角下建筑模型表面的风压分布。
对试验数据进行统计分析,研究不同因素对超高层建筑群体风荷载的影响规律,并分析群体干扰效应对风荷载分布、极值大小以及风压系数的影响机制。
5. 研究的创新点
本研究致力于深入探讨城市超高层建筑风荷载的群体干扰效应,预期在以下几个方面取得创新性成果:
1.揭示体型因素对群体干扰效应的影响机制:在现有研究基础上,更加关注建筑体型对群体干扰效应的影响,分析不同体型组合下超高层建筑风荷载的分布规律和变化趋势,为优化建筑体型设计提供参考。
2.构建基于CFD的群体干扰效应风荷载预测模型:利用先进的CFD数值模拟技术,建立高精度、高可靠性的群体干扰效应风荷载预测模型,为超高层建筑抗风设计提供更加便捷、高效的计算工具。
3.提出考虑多因素耦合的群体干扰效应风荷载修正方法:综合考虑建筑间距、高度比、体型、风向等多因素的耦合作用,提出更加科学合理的群体干扰效应风荷载修正方法,提高超高层建筑风荷载计算的准确性和可靠性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 周斯凡,李正良,陈波,等.方柱与钝尾缘体干扰效应及绕流特性研究[J].工程力学,2020,37(03):1-10.
2. 朱乐乐,任启龙,李波,等.高层建筑群体干扰效应对主体结构风荷载及风环境的影响[J].建筑结构,2023,53(02):97-104.
3. 黄国庆,李雪华,楼文娟,等.高层建筑群体干扰效应研究进展[J].力学进展,2019,49(01):28-52.
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