ارزيابي ميزان دقت مدل‌هاي ارايه شده توسط ASCE براي نيروهاي ناشي از باد، در طراحي بار ساختمان

ارزيابي ميزان دقت مدل‌هاي ارايه شده توسط ASCE براي نيروهاي ناشي از باد، در طراحي بار ساختمان

در اين تحقيق يك ساختمان با ارتفاع 45 متر و عرض 15 متر در معرض جريان باد كه به صورت يكنواخت و با سرعت 31m/sec مي وزد در نظر گرفته شده است. از روش المان محدود (Finite element method (FEM)) براي مدل‌سازي جريان باد حول ساختمان استفاده شده است. جريان باد به‌صورت دو بعدي مدل‌سازي شده و از مدل براي مدل‌سازي آشفتگي نيز استفاده شده است. ميدان جريان با دو شبكه متفاوت حل شده است و استقلال نتايج از شبكه به خوبي اثبات شده است. هم‌چنين نتايج به دست آمده براي فشار ديناميكي از مدل FEM با مقاديري كه ASCE (American Society of Civil Engineering (ASCE)) پيش بيني مي‌كند مورد ارزيابي قرار گرفته‌اند كه نتايج از دقت قابل قبولي برخوردارند. محدوديت‌هاي مدل‌هاي استاندارد ASCE در مقايسه با مدل FEM مورد بحث قرار گرفته و دلايل وجود بعضي اختلافات در نتايج مدل FEM نسبت به ASCE نيز ذكر گرديده است.

In the present research, a building with 45m height and 15m width is exposed to a uniform wind flow with a velocity of 31m/sec. Finite Element Method(FEM) is utilized to simulate the wind flow around the building. A two-dimensional model is presented and is used to calculate the turbulence viscosity. The flow field is solved with two different meshes and independency of the results from the meshes has been achieved. The results for dynamic pressure computed by the FEM model are compared with those of ASCE; the results are in good agreement. Limitations of models presented in ASCE are discussed and the reasons of some differences between the FEM results and those of ASCE are presented.