پیش بینی ارتعاشات ساختمان های بلند تحت اثر باد با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و آنالیز مودال

در تحقیق حاضر شبیه سازی عددی جریان باد در اطراف ساختمان های بلند به منظور برآورد ارتعاشات و اثرات دینامیکالقاء شده در اثر پدیده ها و نیروهای وابسته به جریان هوا صورت گرفته است. نمونه شبیه سازی شده، مدل استانداردCAARC انتخاب شده است و نتایج تستهای معتبر تونل باد برای آن در دست می باشد. برای بدست آوردن پارامترهای میدان جریان و استحصال بارگذاری باد، معادلات ناویر- استوکس غیردایمی به همراه مدل تولید آشفتگی در مرز ورودی جریان و به روش DES با کمک نرم افزار Fluent حل شده اند. برای انتقال سری زمانی نیروهای تولید شده در CFD، به گره های سازه ای، از یک روش تقریبی انتگرال گیری بر روی چشمه های باربر گره ها، متناسب با شبکه بندی به کار رفتهدر محاسبات جریان استفاده شده است. آنالیز دینامیکی سازه با تعیین مدهای اصلی ارتعاش تحت اثر بارهای گره ایناشی از باد و با در نظر گرفتن میرایی سازهای و میرایی آیرودینامیکی مستحصل از روابط تجربی صورت گرفته است. درمقایسه نتایج طرح عددی به کار گرفته شده با نتایج مرجع، مقادیر حداکثر و متوسط جابجایی ها تطابق قابل قبولی درمحدوده طراحی اولیه را نشان دادهاند. انتظار میرود بهره گیری از روش ارایه شده که نسبت به روش های FSI کاهش چشمگیری در حجم محاسبات در بردارد، در طراحی اولیه سازه های بلند در برابر باد، مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

ساختمانهای بلند ، ارتعاشات ، دینامیک سیالات محاسباتی ، میرایی آیرودینامیک ، آنالیز مدال