Интерактивное аэродинамическое проектирование
С целью максимального увеличения преимуществ ранней стадии аэродинамических испытаний авторы данного доклада разработали инструменты для мастерских по проведению испытаний в аэродинамической трубе, позволяющие достигнуть оптимизации строительной аэродинамики и конструктивных характеристик. С помощью этих инструментов возможно получение значимой информации и быстро внести изменения в структурные свойства здания, геометрию аэродинамической модели с последующим проведением испытаний на динамическую устойчивость. Благодаря этому достигается полная интеграция архитектуры и аэродинамики сверхвысокого здания и создается оболочка здания, оптимизирующая систему поперечной устойчивости.
По мере того как современные высотные здания и небоскребы (часто имеющие нетрадиционную архитектурную форму) становятся все выше и уже, они одновременно становятся и более восприимчивыми к динамическому возбуждению, вызываемому ветром. Особенно это касается бокового ветра, который часто возникает при вихреобразующем возбуждении. Важность возбуждения, вызываемого боковым ветром, и ее тесная связь с архитектурной формой высотного здания широко известны [Shimada и др. (1989), Hayashida и Iwasa (1990), Dutton и Isyumov (1990), Miyashita и др. (1993), Kareem и др. (1999), Tamura и др. (2011)] и в настоящее время учитываются в современной версии новых Строительных норм и правил Китая (GB 50009-201×).
Однако сложно интуитивно предсказать влияние формы здания на образование вихрей, таким образом, боковая ветровая нагрузка и вызванные ветром ускорения, которые очень часто играют критическую роль в конструктивной эффективности здания, не всегда могут быть должным образом учтены.
В последнее десятилетие технические достижения в проектировании и конструировании моделей высокочастотного силового баланса позволяют использовать составные аэродинамические модели и достигать частот, превышающих 100 Гц даже для сверхвысоких и очень узких зданий. По обычной шкале частот 1:100 прочность этих моделей делает возможным скорости испытания свыше числа Рейнольдса ~2x105, при этом сохраняется очень хорошее отделение от полномасштабной частоты колебаний конструкции высоких зданий при интересуемой расчетной скорости ветра.
С полным содержанием этого номера Вы можете ознакомиться здесь
Полную версию статьи Вы можете прочитать в нашем печатном издании или подписавшись на электронную версию нашего журнала
Текст: Стефано Каммелли, Фолькер Буттгерайт, Джордж Келирис и Майк Сефтон.
Материалы предоставлены СTBUH