基于屋面风破坏预防的航站楼形态设计研究

摘要

强风下的大跨度航站楼屋面风破坏时有发生，这不只是与航站楼所在风环境相关，也与航站楼本身的几何形态有关。航站楼的几何形态影响着它周边的微气候风环境，同时也影响其表面风荷载的形成机理。首先基于有效气流组织等关键要素提取航站楼3D模型的环境参数并建立模拟平台；然后利用CFD数值模拟平台进行模拟实验，分析屋面风压系数分布的模拟结果，阐述几何形态对其风压特性形成机理对影响。本文以北京首都T3航站楼屋面风破坏为研究原型，对3种几何形态参量下航站楼屋面的风压系数和分布形式进行了系统研究，深入分析，最后结论包括两方面：一方面在设计阶段通过模拟平台的数据分析建筑表面风压系数及风压分布，给出针对屋面拱起高度、屋面悬挑跨度和屋面平面边缘曲率几何形态参量更合理的形态设计建议；另一方面通过模拟平台分析已建成航站楼的风压分布薄弱区域，分别给出针对迎风边缘和屋面加强金属屋面风破坏预防性能的有效建议。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状分析

1.3 研究意义与概念界定

1.4 研究内容与方法

1.5 论文基本框架

第2章 航站楼屋面风破坏模拟平台的建立及验证

2.1 数值模拟平台的建立

2.2 数值模拟平台可信性验证

2.3 航站楼屋面分区

2.4 本章小结

第3章 航站楼屋面风压系数及分布C FD实验

3.1 屋面拱起高度为变量的模拟实验

3.2 屋面悬挑跨度为变量的模拟实验

3.3 屋面平面边缘曲率为变量的模拟实验

3.4 本章小结

第4章 预防航站楼屋面风破坏的形态设计及策略

4.1 预防航站楼屋面风破坏的形态设计建议

4.2 基于模拟数据的航站楼屋面风破坏预测及应对策略

4.3 本章小结

结论

参考文献

附 录A

攻读学位期间发表的学术论文及其它成果

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