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2022-12-14

在 RFEM & RWIND 中进行防风墙多孔织物结构的结构设计

防风结构是一种特殊的织物结构,可以保护环境免受有害化学颗粒的侵害,减轻风蚀,并有助于保护宝贵的资源。 RFEM 和 RWIND 作为单向流固耦合 (FSI) 用于风-结构分析。
本文将演示如何使用 RFEM 和 RWIND 对防风结构进行结构设计。

防风林是一种特殊的织物结构,它可以保护环境,使其不受化学颗粒物的侵扰,减少风蚀,并对宝贵的资源进行维护。 风力以及工业现场常见的机械设备和活动,例如卡车/装载机、卡车、装载机和输送机转运产生。 风中的扬尘量与风速的立方有关,因此在没有遮阳棚的地区,降低风速可以减少 12% 的侵蚀。 风中的沙尘会随着时间而沉降,沉降所需的时间取决于温度、风湍流和离地面高度。

在自然环境中,风蚀是指固体颗粒例如土壤、沙子和其他颗粒的脱离、移动和再沉积。 这种风力驱动现象是气固两相流的一个特殊例子。 风险 这会导致严重的环境问题,例如农用地减少和空气污染 {%! 因此,有必要找到一种防止或减轻风蚀的方法。

在本例中的模型中所使用的材料为[3] ]] ,中的织物由具有良好抗拉能力的PWPF多孔织物制成。 此外,不同程度的孔隙率会影响风速方向和结构设计。 随着孔隙率的增加,对风速的影响较小,结构也变得更轻;反之,孔隙率越小,减风速越快,但自重也会相应增大。 这里我们需要根据项目规范来找到孔隙率的优化值。

在风洞模拟中,这种织物结构比传统织物结构表现出更复杂的行为。 那么在新的计算方法中,需要重新定义一些结构工程的规则,例如荷载组合和安全系数等。 该结构体系由多孔织物、三维桁架、索、承台、桩基以及连接织物和索的特殊工具等组成。

通过流动的阻力可以用损失系数来表示,是确定放置在多孔结构上的风荷载的一个重要因素。 研究表明,对于圆形金属丝网,孔隙率和损失系数之间存在联系。 通过一个考虑了孔隙率和结构的函数来确定不同建筑物的损失系数。 由此提出建议,有利的是使用有效孔隙率,即具有相同损失系数的圆形金属丝网的孔隙率。 研究表明,与实心结构相比,施加在多孔结构上的荷载小得多,小的系数小于 [3] 。 对于不同的孔隙率,需要计算损失系数和折减系数,由于风荷载,在设计荷载组合时应考虑该系数。

在进行风洞模拟后,将风洞计算的结果导出到 RFEM 中进行结构设计与计算。 考虑不同的风向很重要,但在这种情况下尤其重要的是垂直方向。

此外,在最新版本的 RWIND 2 Pro 中,可以将渗透性特征直接分配给面。 该方法可以降低计算成本,并且在计算中无需考虑荷载折减系数。 在渗透性章节中关于渗透性的简短理论介绍(见下面的链接)。 在 RWIND 2 Pro 中对渗透性进行建模使用边界条件,在定义的面上指定压降。

更多信息,请访问:
https://www.dlubal.com/en/downloads-and-information/documents/online-manuals/rwind-2/003620

建筑公司: 伊朗 Mana Salat Davin

加拿大 Weheresolve Structures


作者

Kazemian 先生为 Dlubal 软件公司负责产品的开发和营销,尤其是程序 RWIND 2。

参考
  1. Conacher,A. (2006)。 书评: 沙漠化的原因和进程。 自然地理进展: 地球与环境,30 (5), 698–699。 https://doi.org/10.1177/0309133306071155
  2. Zhang, N., Kang, J.‑H.和Lee, S.‑J. (2010)。 多孔风栅栏对漂浮沙粒的遮蔽作用的风洞观察。 地貌, 120 (3-4), 224-232. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2010.03.032
  3. Richards, P. 和 M. Robinson, 多孔结构上的风荷载。 风能与工业空气动力学杂志,1999。 83 (1-3): 第 455-465 页。