為驗證柔性氣彈力模型在風洞試驗中對氣彈力效應的反應表現以及探討使用電腦對風致結構振動進行數值模擬之擬合性,故進行本研究。本文包含兩部分,其一為柔性氣彈力模型之風洞試驗結果,其二為以電腦進行高層建築物之氣彈力效應模擬,並探討其與風洞試驗結果之異同。 在風洞試驗方面,製作高寬比為7之高層建築物柔性氣彈力模型進行風洞試驗。於風洞試驗中可以觀察到結構物顯著的渦致振動效應,由柔性氣彈力模型所得之試驗數據反推真實尺寸之高樓結構受風行為並參考耐震設計規範之計算結果,可知在傳統剛性模型進行風洞試驗的架構下,建築物所受橫風力值推算方法應屬保守。 數值模擬部分,本研究以套裝軟體ANSYS Fluent及ANSYS Mechanical進行雙向流固耦合模擬,其中紊流模式為標準k-ε模型。在模擬專案設置上以盡量貼近試驗情形之條件設置相關參數,根據模擬結果可知本研究所建立之模擬模型與專案配置方法可明顯的使結構物在共振風速的設定下呈現渦散作用引致結構物側向(橫風向)共振的結果。將模擬結果與風洞試驗結果進一步分析比較,可得到大致相同的趨勢,亦即本研究之數值模擬可以一定程度的再現風洞試驗之模擬結果。
Date of Award | 2018 Jul 4 |
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Original language | Chinese |
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Supervisor | Chung Fang (Supervisor) |
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風引致結構共振:數值模擬與風洞實驗
浩, 粘. (Author). 2018 Jul 4
Student thesis: Master's Thesis