Warning: ob_start() [ref.outcontrol]: output handler 'ob_gzhandler' conflicts with 'zlib output compression' in /home/www/z247778/htdocs/mainfile.php on line 83
CFD расчет ветрового давления на трамплины. Определение аэродинамических характеристик. ПОЛИТЕХ-УИМП-XXI ВЕК

Передовые технологии
в современном проектировании

   
 

Адрес: 195221, Санкт-Петербург,
ул. Антоновская д.4,
литера А, пом.3H

Телефон: +7 (812) 935 05 88

E-mail:

CFD расчет ветрового давления на трамплины HS140 и HS106. Определение аэродинамических характеристик

Учитывая высоту и сложную геометрическую форму тренировочного трамплина HS 140, а также в соответствии с п. 6.6 СНиПа 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» был проведен дополнительный аэродинамический расчет обтекания здания с целью определения основных аэродинамических характеристик.

Общий вид геометрии конструкции схематично показан на Рис. 1 в формате трехмерной твердотельной CAD-модели.

 

Рис. 1

Проведено компьютерное моделирование обтекания и экспертные расчеты аэродинамических характеристик конструкции трамплина, установленного на плоскости земли. Подземная часть конструкции и примыкающее здание не рассматривались. Расчеты проведены на основе численного решения трехмерных уравнений газовой динамики с учетом турбулентности внешнего ветрового потока. В качестве входных данных в расчеты закладывался логарифмический профиль скорости ветра в приземном слое атмосферы, определяемый в соответствии с нормативными и расчетными ветровыми нагрузками, рассчитанными по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» для II ветрового района (Санкт-Петербург) и типа местности «А».

Расчеты проводились для  значений скорости набегающего ветрового потока на высотах от 10 до 100 м от земли, соответствующих логарифмическим профилям, построенным для нормативного значения ветрового давления (60 кгс/м2 на высоте 100 м при скорости ветра 31.6 м/с). Логарифмический профиль нормативной скорости ветра в соответствии с СНиП 2.01.07-85 рассчитывается по формуле (7).

Размеры расчетной области, в которой проводился анализ, составляют 800х800х150 (высота) м. Такой большой размер расчетной области требуется для получения качественной картины ветровых потоков и исключения влияния граничных условий на результат.

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки (50 кг/м2 на высоте 100 м) в аэродинамический расчет не закладывалась. Данная составляющая суммировалась, в соответствии с п. 6.2, со средней составляющей (определяемой в результате данного расчета) и посредством коэффициента надежности по ветровой нагрузке прикладывалась к конструкции в статическом расчете в программе TOWER.

Расчеты проводились для худшего варианта воздействия ветрового давления на конструкцию – в бок. Ветровое давление в остальных вариантах (справа и слева) оценено напрямую по СНиП 2.01.07-85, т.к. поверхность, его воспринимающая, обладает гораздо более простой геометрией.

Определенное в результате расчета поле ветрового давления представлено на Рис. 2.

Рис. 2. Результаты ветрового давления

Аэродинамические коэффициенты для каждой поверхности могут быть вычислены как отношение полученной и нормативной нагрузок:

Рис. 3. Аэродинамические коэффициенты

После определения аэродинамических коэффициентов и давления ветра, полученные значения давления были сложены с пульсационной составляющей и, учитывая коэффициент надежности по ветровой нагрузке (1.4), приложены в статическом анализе трамплина. Учитывая сложную форму зон изменения аэродинамических коэффициентов, ветровая нагрузка на каждую поверхность расчетной модели прикладывалась равномерно распределенной и равной максимальному ветровому давлению на данной поверхности.

Рис. 4. Изолинии ветровой скорости за трамплином

Кроме того, был проведен анализ взаимного влияния двух спортивных трамплинов HS 140 и HS 106 для выяснения вопроса изменения аэродинамических коэффициентов сооружений.

Общий вид геометрии конструкций схематично показан на Рис.5 в формате трехмерной твердотельной CAD-модели. Результаты расчетов в виде ветрового давления представлены на Рис. 6.

В результате данного анализа выяснено, что взаимное влияние трамплинов в области ветрового давления не существенно.

Рис. 5. Взаимное расположение трамплинов

Рис. 6. Распределение ветрового давления

 

Количество прочтений: 7011

[ Вернуться назад ]