136x
005448
2024-02-23

Моделирование установившейся реакции и переходных реакций у парапета в программе RWIND

Какой метод CFD является самым точным для моделирования воздействий ветра на парапетах?


Ответ:

Выбор между моделированием установившихся реакций (в программе RWIND Basic) и моделированием переходных процессов (в программе RWIND Pro) зависит от конкретных требований расчета ветра, требуемого уровня точности и доступных вычислительных ресурсов. Моделирование установившихся реакций подходит для более простых, не зависящих от времени расчетов, в то время как моделирование переходных процессов необходимо для учета динамического поведения воздушного потока и его воздействия на конструкции во времени, и оно является более точным, чем моделирование установившихся реакций.

Парапеты представляют собой уникальную задачу при расчете ветровых нагрузок на здания из-за их расположения и сложных моделей потоков, которые они создают. На их взаимодействие с ветровыми нагрузками влияет несколько факторов, которые усложняют их работу:

Высота и воздействие

Парапеты проходят выше уровня основной кровли, подвергая их воздействию более высоких скоростей ветра и иных моделей обтекания, по сравнению с более низкими частями здания. Это означает, что они могут подвергаться значительно различному давлению ветра, включая подъемные силы.

Геометрия и форма

Форма парапета - плоского, зубчатого или имеет другие архитектурные особенности - может влиять на то, как ветер обтекает его и вокруг него, что приводит к сложным рисункам вихрей и турбулентности. Подобные потоки могут изменить распределение и величину давления ветра на парапет и прилегающие поверхности кровли.

Взаимодействие с формой здания

Общая форма здания влияет на воздушный поток вокруг него, что, в свою очередь, влияет на ветровые нагрузки на парапет. Например, ветер, действующий на обтекаемое, аэродинамическое здание, будет вести себя иначе, чем ветер, действующий на здание с более плоским телом. Данное взаимодействие может привести к областям повышенного давления или подсасывания на парапете, которые трудно предсказать без подробного анализа.

Вихреобразование

На высоких парапетах высотных зданий может возникать вихреобразование, при котором переменные вихри исходят с обеих сторон парапета, что приводит к колебаниям давления, которые могут вызвать колебания конструкции. Эти воздействия сильно зависят от скорости ветра, формы парапета и ориентации здания по отношению к ветру.

Действие порыва ветра

Парапеты могут быть подвержены воздействию порывов ветра, в которых кратковременное увеличение скорости ветра вызывает колебание нагрузок. Эти нестационарные эффекты особенно важны при расчете конструкций парапетов, поскольку они должны гарантировать, что они смогут выдержать внезапное увеличение ветровой нагрузки без сбоев.

Учитывая эти сложности, часто применяются расширенные методы моделирования, такие как вычислительная гидродинамика (CFD) для точного прогнозирования ветровых нагрузок на парапеты. Также играют роль как стационарные, так и нестационарные моделирования, но нестационарные моделирования дают в RWIND 2 Pro более подробное представление о том, как парапеты реагируют на различные ветровые условия с течением времени. С помощью моделирования могут быть учтены мгновенные эффекты порывов ветра, развитие вихрей и воздействие турбулентного потока, которые имеют решающее значение для проектирования парапетов, которые должны быть как функциональными, так и безопасными при воздействии ветровой нагрузки.


Автор

Г-н Каземян отвечает за разработку и маркетинг продуктов в компании Dlubal Software, в частности за программу RWIND 2.