土木工程結構風載荷數值模擬研究

摘 要：為了探究風載荷對土木工程結構的影響，本文以國內某超高層建筑為分析對象，分別運用風洞試驗和流體數值模擬方法獲取風壓、建筑基礎平均剪切力、建筑基礎平均彎矩作用力，將兩種模擬方案的結果作為對照，利用相關數據判斷風壓在建筑結構表面的分布特征，同時判斷建筑物基底的剪切載荷、彎矩載荷在不同風向角下的變化趨勢。結果顯示，迎風面基本是正壓區，側面和背面大多為負壓區。當風向角為40°～80°時，X軸方向的平均剪切力和平均彎矩都較小，Y方向的平均彎矩較小，平均剪切力略大。這些試驗結果能夠為建筑結構優化設計提供思路。風載荷作用在建筑物表面，增加了剪切作用力和彎矩，是建筑土木工程結構設計階段必須考慮的因素。這類載荷具有較大的靈活性和隨機性，并且與建筑結構形式、風向角、風速等密切相關，在工程實踐中主要采用數值模擬的方法對其進行分析，研究相關的模擬方法具有重要的應用價值。

關鍵詞：土木工程結構；風載荷；數值模擬

中圖分類號：TU 312 " " " 文獻標志碼：A

1 土木工程結構概況

某建筑群落涵蓋商業辦公、酒店、住宅等功能分區，整體可分為商業地塊和住宅地塊，占地面積分別為12萬㎡和17.8萬㎡。其中包括一座超高層建筑，樓層共計116層，總高度達到了594m。在建筑土木工程結構設計中，必須考慮風載荷對結構穩定性、承載力和安全性的影響，相關的技術規范為《建筑結構載荷規范》（GB 50009—2012）。因此采用風洞試驗和數值模擬方法對該建筑的土木工程結構進行風載荷數值模擬。……