城市建筑物對城市邊界層三維結(jié)構(gòu)影響的數(shù)值模擬

采用了一種大氣邊界層自保持的方法,并基于sstk-ω湍流模型,從壓力等值線、平均風速和湍動能等方面,對建筑物表面風壓進行了研究,指出大氣邊界層自保持方法可以應(yīng)用于建筑物風壓計算中。

在城市街谷模式的基礎(chǔ)上引入葉面指數(shù),對小型林帶的防風效應(yīng)進行模擬、檢驗,通過實驗結(jié)果與野外觀測值的比較,證明此模式能較為合理的模擬防護林的動力遮蔽效應(yīng);將此模式應(yīng)用于小型綠化帶對高大建筑物周圍風環(huán)境的影響的數(shù)值模擬,數(shù)值實驗證明在城市冠層內(nèi),城市小型綠化帶對高大建筑物周圍行人高度的風場環(huán)境影響顯著,設(shè)置合理的小型綠化帶對城市高大建筑物附近風場有良好的改善效果。模擬實驗中可見,在3m/s的入流風速下,建筑物側(cè)面的角隅流達5m/s,設(shè)置合理的綠化帶可使之降低到3.5m/s。

通過對平板湍流邊界層進行大渦模擬,采用擬周期邊界條件維持湍流邊界層厚度穩(wěn)定,提取速度和壓力時程作為低矮建筑繞流模擬之脈動入流邊界條件,研究脈動入流下的低矮建筑繞流特性。研究結(jié)果表明:入流邊界特性對網(wǎng)格變化適應(yīng)性良好,其平均速度剖面、湍流強度、流速頻譜特性基本符合空曠地貌風場特性;脈動入流下,建筑表面的平均風壓系數(shù)、脈動風壓系數(shù)的計算結(jié)果與風洞試驗結(jié)果基本吻合。受雷諾數(shù)及湍流強度的影響,流動分離區(qū)負壓與試驗值存在一定差別;屋蓋上分離區(qū)風壓時程具有非高斯概率特性,尤以氣流分離較劇烈的屋蓋迎風邊緣及屋蓋兩側(cè)風壓的非高斯特性明顯,該特征與風洞試驗基本一致;受非高斯特性的影響,建議峰值因子g取4.5~5.5。

隨著城市地鐵建設(shè)的高速發(fā)展,地面建筑物的施工將必然會對已有的地鐵隧道造成一定的影響,本文運用flac3d三維數(shù)值模擬計算軟件分析建筑物施工對鄰近地鐵隧道的影響,對土體自重固結(jié)、地鐵隧道開挖、襯砌施工到建筑物荷載施加的整個過程進行模擬分析,得出的結(jié)果表明該方法對實際工程有一定的指導意義。

軟土地基上建筑物沉降的三維數(shù)值模擬分析——受場地地質(zhì)條件的限制，很多建筑物采用高壓縮性的軟土作為天然地基，軟土地基的不均勻沉降會威脅到結(jié)構(gòu)的安全。不均勻沉降受上部荷載、結(jié)構(gòu)剛度以及土層的不均勻性等因素的影響，傳統(tǒng)的分層總和法不能全面地考慮這些...

受場地地質(zhì)條件的限制,很多建筑物采用高壓縮性的軟土作為天然地基,軟土地基的不均勻沉降會威脅到結(jié)構(gòu)的安全。不均勻沉降受上部荷載、結(jié)構(gòu)剛度以及土層的不均勻性等因素的影響,傳統(tǒng)的分層總和法不能全面地考慮這些因素。因此需要一種更為有效的分析方法來預(yù)測建筑物的沉降情況。采用結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用的分析方法,對一棟傾斜的磚混建筑物進行三維數(shù)值模擬分析。通過與實際觀測結(jié)果相比較,證明該方法能很好地分析建筑物的不均勻沉降情況。

分析了攝影測量三維城市建筑物建模的需求和攝影測量方法在建筑物三維重建和三維城市建筑物數(shù)據(jù)更新方面的優(yōu)勢,討論了基于攝影測量的三維城市建筑物建模的方法、流程和技術(shù),實現(xiàn)了大范圍城市建筑物和單個復雜建筑物的高精度三維重建。

基于邊界元方法對二維結(jié)構(gòu)物出水進行數(shù)值模擬,分析該過程的水動力問題.模型假定流體不可壓縮,并忽略黏性;結(jié)構(gòu)物為剛體,以恒定速度垂直出水.基于拉格朗日網(wǎng)格追蹤每一點的運動和速度勢的變化,計算出水過程中的非線性自由液面.結(jié)果表明,在臨近自由表面時,結(jié)構(gòu)物上方的自由液面形成一個隆起區(qū);同時,結(jié)構(gòu)物受到垂直向下的水動壓力明顯增大.

城市建筑物的反射對模擬微波接力通信系統(tǒng)串噪聲的影響

城市建筑物的反射對模擬微波接力通信系統(tǒng)串噪聲的影響

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，二維數(shù)據(jù)已經(jīng)不能滿足需要，作為城市的最基本單位，建筑物的三維空間數(shù)據(jù)所能反映的信息更加豐富、直觀。本文從三維空間數(shù)據(jù)準備、建筑物三維數(shù)據(jù)模型建立和建筑物表面紋理獲取三個方面對建筑物三維數(shù)據(jù)模型構(gòu)建進行了闡述，對提高城市信息管理與服務(wù)具有一定的意義。

基于風洞系統(tǒng)對建筑結(jié)構(gòu)所處的大氣邊界層風場進行試驗研究,結(jié)果表明在風洞中采用尖劈和粗糙源組合的被動控制方式,能夠?qū)崿F(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)來流風場的模擬,其平均風速剖面、湍流強度及脈動風功率譜密度模擬結(jié)果與規(guī)范要求一致性非常好。

本文建立整個房間的三維圍護結(jié)構(gòu)模型,利用數(shù)值計算分析軟件模擬墻體在典型夏季和冬季工況下的溫度分布,根據(jù)計算結(jié)果分析三維傳熱方法和一維傳熱方法計算建筑物負荷的差別以及熱橋的部位和熱橋的影響區(qū)域。

本文運用有限元軟件plaxis對某大型基坑開挖與支護進行了模擬計算,分析了基坑開挖過程中圍護結(jié)構(gòu)變形、地表沉降和臨近建筑的變形規(guī)律。結(jié)果表明:坑外地表沉降影響范圍主要在開挖深度的一倍范圍內(nèi),基坑開挖也會引起臨近建筑物樁的側(cè)向變形,最大側(cè)移發(fā)生在開挖面附近計算得到的地連墻和建筑物的側(cè)向變形規(guī)律與實測沉降規(guī)律基本一致,驗證了計算結(jié)果的正確性,分析結(jié)果為類似工程設(shè)計與施工提供了參考。

注塑模三維非穩(wěn)態(tài)冷卻模擬的變通邊界元法

文章結(jié)合某一強夯工程實例,利用bim技術(shù)中midas數(shù)值軟件模擬了在強夯沖擊荷載作用下,產(chǎn)生的振動對臨近建筑物的受力和變形影響。分析了在一定受力、變形特征的各因素,探討了強夯振動對臨近建筑物的影響程度;提出合理的強夯設(shè)計施工參數(shù)、強夯安全施工距離及有效的減振隔振措施,為今后類似的工程的設(shè)計與施工提供借鑒與指導。

為研究類矩形盾構(gòu)施工對鄰近十字交叉梁基礎(chǔ)框架建筑物的影響,基于建筑物-土體-隧道之間的共同作用,本文采用midas/nx軟件建立類矩形盾構(gòu)隧道垂直下穿十字交叉梁基礎(chǔ)框架建筑物的三維有限元模型,考慮隧道水平位置改變和土質(zhì)條件的影響,分析建筑物受類矩形盾構(gòu)施工影響的變形和受力規(guī)律。研究結(jié)果表明,當隧道軸線到建筑物中軸線的水平距離l=0m時,隨著隧道開挖的進行建筑物的沉降量增大；框架最大第一主應(yīng)力和最大剪應(yīng)變總體上增大；土質(zhì)條件改變影響較大；隨著l增大,框架的最大第一主應(yīng)力和最大剪應(yīng)變呈現(xiàn)減小趨勢,建筑物產(chǎn)生向隧道一側(cè)的傾斜,l增大到一定距離后建筑物幾乎不受影響。

進行了湄余公路某標段換土填石基坑開挖施工過程對鄰近建筑物的影響的數(shù)值模擬研究,并提出了相應(yīng)的地基加固措施和建議,以保證民房安全的情況下,公路換土填石順利施工。

本文根據(jù)支流改道工程河道水流的特點結(jié)合通航水流條件研究特性,建立三維河道數(shù)學模型,對某水電站支流改道工程對下游通航水流條件影響進行了數(shù)值模擬研究,研究成果表明:支流改道后,隧洞出口水流對下游航道的影響范圍有限,僅對出口附近局部區(qū)域內(nèi)水流存在一定影響,且其水位、流速、流向變化值較小,支流改道工程對下游引航道及其連接段的水流條件無明顯影響,由于數(shù)模中支流出口水流采用斷面流速不均勻系數(shù)來概化模擬隧洞出口水流,所以建議設(shè)計在支流出口處加設(shè)消力墩等措施使隧洞出流與主河道水流平順銜接,增加工程安全裕度。

湖北省武漢市某辦公樓深基坑工程利用信息化施工對周邊建筑物沉降變形進行實時監(jiān)測,確保了基坑工程和周圍建筑物的安全。利用沉降位移監(jiān)測數(shù)據(jù),通過基于rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的位移反分析方法和有限差分數(shù)值模擬軟件flac3d對深基坑分步開挖與支護過程進行實時工況數(shù)值模擬計算,并對計算結(jié)果進行分析,為同類工程設(shè)計與施工提供參考依據(jù)。

采用三維標準k-ε紊流數(shù)學模型,引入氣液兩相流體積率模型跟蹤自由水面,對建有高樁碼頭的河道流場進行數(shù)值模擬,并從流速分布和水位變化兩方面對數(shù)值模擬和物理模型試驗結(jié)果進行對比分析,驗證了數(shù)學模型的可靠性和合理性。分析結(jié)果表明:高樁碼頭樁群對過水斷面有\(zhòng)"束窄\"作用,樁群區(qū)外的流速急劇增大;水流進入樁群區(qū)一定距離后,存在一個速度的極小區(qū)域,在樁群影響遠區(qū),其流速沿程增大;當樁群長度一定時,樁群寬度越大,其阻水作用越大;當樁群寬度一定時,樁群長度越大,其阻水越明顯。

隨著城市建設(shè)步伐的加快,地鐵工程施工對鄰近管線的影響問題日趨突出.本文以北京地鐵某車站工程為背景,借助大型有限元程序abaqus建立了三維隧道-管道-土體耦合模型,詳細模擬了車站施工過程對鄰近管線的影響.計算結(jié)果與現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)基本吻合,驗證了數(shù)值分析的可靠性.通過管道應(yīng)力、局部傾斜、附加最大彎矩和地表沉降槽限值的驗算,對管線的安全性進行了評估.