VE0309 | 矩形平面建筑物欧洲规范 – 风荷载系数

说明

在当前的验证示例中，我们按照 EN 1991-1-4 [1] 研究了立方体形状的风力系数 (C_f )。 如果是三维情况，我们将在下一部分中详细介绍。

在 CFD 模拟中的重点之一是找到与输入数据（例如湍流模型、风速剖面、湍流强度、边界层条件、离散化阶数等）精确且兼容的构型，这里没有详细说明数值细节。在欧洲规范中。 在当前的立方体示例中，我们建议使用与欧洲规范兼容的设置。 从 EN 1991-1-4 中可以看出，风荷载的静力计算有不同的表格和图表。

解析解

根据 h/d 的比值，立方体形状分为三个维度类别，如图 1 所示（欧洲规范表 7.1）。 每种标注工况的输入数据如表 1 所示。

图1： 欧洲规范中的长方体尺寸标注类别

对于第一种情况，我们根据输入数据考虑高层立方体形状（h/d = 5），如下表所示：

图 2： 高层矩形长方体形状(h/d=5)

对于下一种情况，由于输入数据如下表所示，我们考虑中层立方体形状（h/d = 1）：

图 7: 中层长方体 (h/d=1)

对于后一种情况，根据下表中的输入数据，考虑短边立方体的形状(h/d=0.25)：

图 12: 短边长方体 (h/d=0.25)

结果

风力系数的计算结果是在不同的量纲比和不同的湍流强度下得到的。 对于第一种情况，即高层立方体形状(h/d=5)，C_f的值如下表所示：

图 2： 高层矩形长方体形状(h/d=5)

对于第二种情况，即中层正方体形状(h/d=1)，C_f的值如下表所示：

图 7: 中层长方体 (h/d=1)

对于最后一种情况，即低层立方体形状(h/d=0.25)，C_f的值如下表所示：

图 12: 短边长方体 (h/d=0.25)

概述总结

结果表明，RWIND的风力系数与欧洲规范的风规范具有很好的一致性。 在计算结果的基础上，针对不同的尺寸比确定了湍流强度的推荐值。 湍流强度在 7.5% 到 15% 之间对风力系数的预测效果更好。 另一个重要的点是风洞的尺寸，前两种情况使用默认的风洞尺寸，但对于后一种情况（h/d=0.25），修改后的风洞尺寸效果更好。

此外，您还可以在此处下载带有推荐设置的立方体模型：

• 3D Viewer | Google
• 3D Viewer | Babylon
• 虚拟现实

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《欧洲规范》长方体验算示例