第39卷第1期2023年2月北京建筑大学学报JournalofBeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitectureVol.39No.1Feb.2023文章编号:2096-9872(2023)01-0083-10非平稳脉动强风的模拟及开合结构减小结构风压的研究禹豪1,王孟鸿1,白泽升2,姚志恒1,刘迪1(1.北京建筑大学土木与交通工程学院,北京100044;2.同圆设计集团股份有限公司,济南250101)摘要:强风会对大跨结构造成巨大的破坏,以往自然风对结构影响的研究中常将自然风速视为平稳的随机过程,但瞬时强风具有很强的非平稳特性。因此需要根据强风随时间变化的非平稳特性,即频率、平均值、谱函数对强风进行模拟合成,且结构抗风设计通常会采用增加结构强度或增大截面来防止瞬时强风造成的破坏,而使成本大大增加。采用对平均风下结构风压最大的区域设计开合结构,强风来袭时,通过控制结构开合来减小结构表面风压,防止风压过大产生结构损害。以河南某大跨发电站煤棚为例,采用谐波叠加法来模拟非平稳脉动风,并结合快速傅里叶变化算法加快运算,将模拟得到的非平稳脉动的强风作为入口的边界条件,通过ANSYSICEM软件对普通结构和开合结构建模,并导入到ANSYSFLUENT软件中,采用大涡模拟法对普通结构和开合结构分别进行风洞模拟,对比相同非平稳脉动风下普通结构和开合结构的结构风压力,设计开合结构能够有效降低结构风压力满足抗风要求。关键词:非平稳脉动风;快速傅里叶变化;大涡模拟法;风压分析;开合结构中图分类号:TU391文献标志码:ADOI:10.19740/j.2096-9872.2023.01.11开放科学(资源服务)标识码(OSID):收稿日期:2022-12-08基金项目:国家自然科学基金项目(51578038)。第一作者简介:禹豪(1998—),男,硕士研究生,研究方向:非平稳脉动风的模拟、结构抗风研究。SimulationofUnsteadyPulsatingStrongWindsandStudyofOpenandClosedStructurestoReduceStructuralWindPressureYUHao1,WANGMenghong1,BAIZesheng2,YAOZhiheng1,LIUDi1(1.SchoolofCivilEngineeringandTransportation,BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044;2.TongYuanDesignGroupCo.LTD.,Jinan250101)Abstract:Strongwindscancausegreatdamagetolarge-spanstructures,andpreviousstudiesoftheeffectsofnaturalwindsonstructuresoftenconsidernaturalwindspeedasasmoothrandomprocess,buttransientstrongwindshavestrongnon-smoothcharacteristics,soitisnecessarytosimul...