Цифровая оценка применимости нормативных методик при расчете аэродинамики криволинейных покрытий

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведено углубленное исследование моделирования картин распределения ветровых потоков по геометрически сложной криволинейной поверхности покрытия уникального большепролетного здания на основе сравнения двух вариантов выполнения аэродинамического расчета. Первый метод заключается в проведении компьютерного эксперимента над цифровой моделью проектируемого объекта в программных комплексах вычислительной гидрогазодинамики. Второй опирается на выполнение упрощенных расчетных процедур по методикам, изложенным в нормативных документах, принятых в строительной отрасли. При выполнении компьютерного эксперимента выделены характерные особенности моделирования в программно-вычислительном комплексе ANSYS CFX, такие как построение расчетной модели, формирование расчетной сетки конечных элементов, а также задание изменяющегося по высоте профиля ветра по трем наиболее актуальным направлениям. Особое внимание уделено корректному заданию граничных условий, что критично для получения достоверных результатов. По двум вариантам расчета приведены адаптированные картины распределения ветрового давления по криволинейному покрытию здания и выполнен сравнительный анализ полученных результатов, отражающий превышение значений ветровых нагрузок, рассчитанных по нормативным документам, примерно в 1,5–2 раза по сравнению с данными, полученными при выполнении компьютерного моделирования.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. В. Фурса

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: olga.fursa2014@yandex.ru

студентка

Россия, 603000, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65

П. А. Хазов

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

Email: khazov.nngasu@mail.ru

канд. техн. наук 

Россия, 603000, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65

О. И. Ведяйкина

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

Email: razvnauki@rambler.ru

канд. физ.-мат. наук 

Россия, 603000, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65

Список литературы

  1. Лампси Б.Б., Шилов С.С., Хазов П.А. Численное и физическое моделирование ветровых потоков на большепролетное покрытие // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. Вып. 1. С. 21–31. EDN: NPDHUS. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2022.1.21-31
  2. Гутников В.А., Сетуха А.В. Моделирование сочетания сейсмических и ветровых нагрузок при проектировании высотных зданий // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2013. № 4. С. 24–31. EDN: RARPRX
  3. Leonovich S.N., Riachi J. 3D-Modeling for life cycle of the structure. Science and Technique. 2021. Vol. 20. No. 1, pp. 5–9. EDN: ORBAPZ. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2021-20-1-5-9
  4. Galishnikova V.V., Bocharov M.E. Information models of construction objects during their life cycle. Real Estate: Economics, Management. 2024. No. 2, pp. 65–72. EDN: UMRISY
  5. Deineko A.V., Shamshurin A.I., Kazaryan N.A. Selection of the computational model of wind flow in the problems of computational architectural and civil engineering aerodynamics in accordance with regulatory and technical documents. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2019. Vol. 15. № 1, pp. 14–28. EDN: ZIFOJF. https://doi.org/10.22337/2587-9618-2019-15-1-14-28
  6. Оленьков В.Д., Бирюков А.Д., Тазеев Н.Т., Коротеев К.С. Определение коэффициентов трансформации воздушного потока при воздействии на одиночное здание c использованием технологий компьютерного моделирования // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Строительство и архитектура. 2019. T. 19. № 1. С. 5–13. EDN: YXPLMD. https://doi.org/10.14529/build190101
  7. Реттер Э.И. Архитектурно-строительная аэродинамика: Монография. М.: Стройиздат, 1984. 294 с.
  8. Попов Н.А., Лебедева И.В., Богачев Д.С., Березин М.М. Воздействие ветровых и снеговых нагрузок на большепролетные покрытия // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 12. С. 71–76. EDN: XISJCT
  9. Белостоцкий А.М., Павлов А.С. Расчет конструкций большепролетных зданий с учетом физической геометрической и конструктивной нелинейностей // Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. 2010. Т. 6. № 1–2. С. 80–86. EDN: PZEWHV.
  10. Poddaeva O. Result verification for numerical modeling of wind effects on unique buildings and structures. Architecture and Engineering. 2024. Vol. 9. No. 2, pp. 79–85. EDN: LYIKLD. https://doi.org/10.23968/2500-0055-2024-9-2-79-85
  11. Дубинский С.И., Болотов П.Е. Верификация методики компьютерного моделирования для расчета распределения давлений воздуха на наружной поверхности наружных ограждающих конструкций // Вестник МГСУ. 2011. № 7. С. 276–282. EDN: OWFDZF.
  12. Belostotsky A.M., Akimov P.A., Afanasyeva I.N. About «Legitimization» of numerical modelling of wind impacts on buildings and structures in design codes. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2019. Vol. 15. No. 4, pp. 14–24. EDN: WUSULL. https://doi.org/10.22337/2587-9618-2019-15-4-14-24

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Главный фасад

Скачать (578KB)
3. Рис. 2. Расчетные ситуации для изучения распределения ветровых потоков и давлений по поверхности большепролетного здания

Скачать (206KB)
4. Рис. 3. Заданный профиль скорости потоков ветра

Скачать (279KB)
5. Рис. 4. Визуализация распределения ветрового давления по направлению № 1

Скачать (208KB)
6. Рис. 5. Профиль скорости ветра по направлению № 1

Скачать (273KB)
7. Рис. 6. Визуализация распределения ветрового давления по направлению № 2

Скачать (189KB)
8. Рис. 7. Профиль скорости ветра по направлению № 2

Скачать (229KB)
9. Рис. 8. Визуализация распределения ветрового давления по направлению № 3

Скачать (209KB)
10. Рис. 9. Профиль скорости ветра по направлению № 3

Скачать (229KB)
11. Рис. 1. Табл. 3

Скачать (161KB)
12. Рис. 2. Табл. 3

Скачать (137KB)
13. Рис. 3. Табл. 3

Скачать (151KB)
14. Рис. 4. Табл. 3

Скачать (139KB)
15. Рис. 5. Табл. 3

Скачать (166KB)
16. Рис. 6. Табл. 3

Скачать (140KB)

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2025