土木工程随机风场数值模拟研究的进展
土木工程随机风场数值模拟研究的进展
来源：工业洗衣机 https://www.wendangku.net/doc/1f3292441.html,
风荷载是大跨空间结构、高层和高耸结构、桅式结构、大跨度桥梁等土木工程结构的主要设计荷载之一。
风荷载的确定手段主要有风洞试验、现场实测、数值模拟等。但前两类风荷载确定手段均较为复杂,且耗时耗资巨大,因而仅仅针对特定的工程结构才进行。通过数值模拟方法得到的风速时程满足风主要统计特性的任意性,而且比实际记录更具有代表性,因而在实际工程中被广泛使用。首先简要介绍大气边界层风的特性与风荷载的作用特点,接着重点讨论了土木工程风工程中平稳高斯、非平稳高斯、非高斯随机风场的模拟技术,最后对该领域的进展情况给出了一些展望。
1 风的基本特性1·1风的概述大气边界层内风特性的研究是风工程研究的基础。大气边界层是指受地球表面磨擦力影响的大气层,大气边界层的高度随气象条件、地形和地面粗糙度的不同而有差异,大致是在离地面400 m~1 000 m的范围。大气边界层内的风是大气层中空气相对地球表面的运动,一种随机的湍流流动。它的形成主要是由于大气层吸收地球表面辐射热导致空气温度、密度、湿度不均匀,从而在大气层中形成压差,引起空气流动。长期以来,人们对它进行了大量的研究工作,期望能用一个理论模型来准确描述,但未能实现。目前仅对100m 高度以下的地表层的风特性比较了解,将风特性分为平均风特性和脉动风特性来进行研究。风速观测记录表明:在较平阔的地形中,风场中某一点的风速可以分为风场内大气流动的平均速度和在此点的紊流速度(脉动风速)两个部分。前者是宏观上大
气整体运动形成的,方向一般为水平纵向,大小只与高度有关;后者是局部的紊流运动形成的,由于紊流的随机性,风场中各点的脉动风速各不相同。因此,可以对平均速度和脉动速度分别进行计算,再迭加得到总的风速。
在笛卡尔坐标系下,三维风场中任一点的风速可以表示为:U =U(z) +u(x,y,z, t)v =v(x,y,z, t)w =w(x,y,z, t)(1)式中:x轴为横向,即风的主流方向;y轴为纵向,与风的主流方向垂直;z轴为竖向,亦与风的主流方向垂直;U(z)为主流方向的平均风速;u(x,y,z, t)、v(x,y,z, t)、w(x,y,z, t)为脉动风速在三个方向上的投影,大小随时间变化; t表示时间。
由于自然风在x、y、z三个方向上的脉动分量间的相关性较弱,且目前对三个脉动分量之间的相关关系缺乏卓有成效的研究,实际应用中通常不考虑风速在x、y、z三个方向之间的相关性,而仅考虑风速在空间上的相关性,从而在理论上将三维相关的风场简化为三个方向上独立的一维风速场,亦即将三维相关的多变量随机过程简化为三个独立的一维多变量随机过程。
1·2平均风特性平均风特性包括平均风速、平均风向、风速廓线和风频曲线。大气流动平均风速受天气变化的影响比较大,在不考虑剧烈的天气变化(台风)情况下,根据每10 min间隔的大气流动速度的平均值来计算。平均风速沿着高度变化的规律即风速廓线是表征风特性的最重要指标之一。风速廓线可以用对数律或指数律表示:
UUs=zzsα或UUs=ln(z/z0)ln(zs/z0)(2)其中:Us为标准高度zs处平均风速;α为地面粗糙度系数;z0为地面粗糙度。对数形式对于近地面的下部摩擦层较适合,可以很好地表达高度较低(离地100 m以下)大气层的强风轮廓。指数形式在地面
粗糙度影响较弱的上部摩擦层是较适合的,对于高耸建筑物通常用指数律表示。
当用指数律表示时,风速廓线指数与地面粗糙度有关。我国规范中将地面粗糙度分为三类,国际ISO规范中分为四类,欧洲和日本规范中分为五类。因此,如何对地面粗糙度进行分类,合理选取风速廓线指数值尚有待进一步研究。另外,在工程结构设计时,如何确定设计最大风速,即根据重现期内年平均最大风速的分布规律用概率分布函数求得最大风速。目前,各个规范规定的重现期不尽相同,如何根据不同的工程结构,选取不同的重现期和合理确定设计最大风速,并考虑其风向概率将直接影响工程结构的安全性和经济性,为此必须要有长年的气象记录。
1.3 脉动风特性脉动风特性包括脉动风速、脉动系数、风向变化,湍流强度,湍流积分尺度,脉动风功率谱和空间相关系数等。脉动风特性对工程结构的风荷载和风响应有重要的影响,是大气边界层内风特性研究的重点。
脉动风在时间和空间上都具有随机性,必须用概率统计方法描述。大量实测结果表明,在一般情况下,如仅针对随机荷载在结构上的大面积整体响应,脉动风速可作为高斯平稳随机过程处理即它的统计特性不依赖于时间原点的选择处处相等,且风速谱服从正态分布(高斯特性)。在这些假设条件下,可将风速看成是在连续频率范围内简谐振动的迭加。严格意义上,在气象条件及地表环境等影响下,自然风可能出现瞬时风速突变现象表现出非平稳性,尤其在一次强风过程的初始阶段或台风过程表现出较强的非平稳性,而且实测资料也反应出风荷载的非高斯特征,在分离流作用的一些重要区域(如建筑物屋盖边缘、屋面转角等),风荷载显示出强烈的非高斯随机特征。另外,以风谱而言,目前国际上通用的是Davenport谱、Harris谱和Kaimal 谱等,它们是属于中性大气稳定度下的功率谱,其谱峰及峰值频
率不尽相同。北京大学在虎门桥址现场对台风的风谱测量结果表明,与通用的风谱比较,低频成分明显偏高。
2 风速谱风速模拟之前必须确定其概率分布及功率谱密度。国内外学者根据Kolmogrove理论对现有的强风记录进行分析后直接得到相关曲线,然后通过曲线拟合求得相关函数的具体表达式,并将强风记录通过超低频滤波器直接得到谱曲线,对谱曲线进行拟合求出谱密度表达式,发表了各种脉动风速谱公式。
《土木工程测量》习题与答案
《土木工程测量》习题与答案 作业一绪论 一、思考题 (1)进行测量工作应遵守什么原则？为什么？ 答：①“整体到局部”、“先控制后碎部”。因为这样可以减少误差积累，保证测图和放样的精度，而且可以分副测绘，加快测图速度。 ②“前一步测量工作没作检核不能进行下一步测量工作”，它可以防止错漏发生，保证测量成果的正确性。 (2)地面点的位置用哪几个元素来确定？ 答：水平距离、水平角、高程。 (3)简述测量学任务？ 答：测定与测设、变形观测。 测定是指使用测量仪器和工具，把地球表面的地形缩绘成地形图。 测设是指把图纸上规划设计好的建筑物的位置在地面上标定出来，为施工提供依据。 二、课后练习 (1) 解释下列名词。 地物：地面上的道路、河流、房屋等称为地物。 地貌：呈现的各种起伏态称为地貌。 地形：地物和地貌总称为地形。 高程：地面上的点到大地水准面的垂直距离称为绝对高程。 大地水准面：与平均海平面吻合，并向大陆岛屿内延伸而形成闭合曲面的水平面称大地水准面，它是测量工作的基准面。 (2) 在多大范围内，可以不考虑地球曲率对水平距离的影响，可以用水平面代替水准面？而为什么在高程测量中必须考虑地球曲率的影响？ 答：地球曲率对水平距离的影响可用公式△D/D=D2/3R2计算相对误差。当距离D为10km时，相对误差为1/120万，小于目前最精密距离丈量允许误差1/100万。地球曲率对高程的影响可用公式△H= D2/2R来计算，据此式，就高程测量而言，即使距离很短，影响也很大，如当距离为100m时，在高程方面误差就接近1mm，所以应考虑其影响。 作业二水准仪及水准测量 一、思考题 (1)水准测量的原理是什么？计算高程的方法有哪几种？ 答：水准测量是利用水准仪提供的水平视线，并借助水准尺来测定地面上两点间的高差，然后推算高程的一种方法。 计算高程的方法有两种，一种是由高差计算高程，一种是由视线高程计算高程。 (2)水准仪由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
超高层建筑风荷载数值模拟和空间风振分析
2010年 9月 郑州大学学报(工学版) Sep 1 2010第31卷 第5期 Journal of Zhengzhou University (Engineering Science ) Vol 131 No 15 收稿日期:2010-04-14;修订日期:2010-06-13 基金项目:上海市重点学科建设项目资助(B302) 作者简介:陈玮(1987-),男,上海人,同济大学硕士研究生,主要从事结构风工程研究;通迅作者:黄本才(1947-), 男,同济大学教授,博士生导师. 文章编号:1671-6833(2010)05-0060-05 超高层建筑风荷载数值模拟和空间风振分析 陈 玮1 ,黄本才1 ,赵劲松1 ,包 佐 2 (1.同济大学航空航天与力学学院,上海200092;2.上海建筑设计研究院有限公司,上海200041) 摘 要:某沿海超高层建筑高度达350m,高宽比达7.6,又处于浙江沿海地区,风荷载是其结构设计的控制荷载.数值模拟了不同风向下超高层建筑底部平均风合力和合力矩,与风洞试验结果相近,一般情况两者差别不大于15%;同时拟合了该建筑表面的脉动风压自谱密度和相干函数经验表达式,采用空间随机风振的C QC 方法对塔楼进行了风致动力响应分析,并通过塔楼顶层峰值加速度响应和底部静力等效风荷载合力和合力矩的比较与分析,表明高层建筑专用风振分析方法在实际工程中应用的可行性.关键词:超高层建筑;数值风洞模拟;风洞试验;风振分析;频域CQC 方法中图分类号:X703.1 文献标识码:A 0 引言 近年来,国内外高层建筑的高度不断增高,例如我国已建成“上海环球金融中心”高度为490m ,“台北101大厦”508m ,建设中的“上海中心”高度为632m ,阿联酋迪拜“哈里发大楼”160层高度达828m.高层建筑向更高更柔的方向发展,要求我们更加准确地确定静动力风荷载.国内外对高层建筑风工程研究的已不少,例如文献[1-2]分别采用风洞试验和现场自然风模型试验方法进行了基础研究.目前大多数风振计算方法是利用刚性模型同步测压实验数据,再结合随机风振的频域方法做理论分析.文献[3]给出了一种三维风致响应的分析方法,并通过3个例子说明了进行三维风振计算的必要性.文献[4]提出了一种新的方法,综合考虑了3个方向外加风荷载的相关性和振型耦合. 笔者选用的某超高层建筑高度达350m ,又处于台风频繁出现的沿海地区,静动力风荷载是该建筑的控制荷载.首先采用数值风洞模拟方法模拟不同风向下底部平均风合力和合力矩,与风洞试验结果很接近;并在风洞测压试验和风洞高频天平测力试验的基础上,采用频域CQC 方法对塔楼进行了风振动力分析,将计算所得塔楼顶层峰值加速度响应和底部静力等效风荷载合力和合 力矩与风洞试验结果做了对比分析,表明本文的 空间风振分析方法具有一定的精度,在实际工程应用中具有可行性. 1 数值风洞和风洞试验 某超高层塔楼高度达350m ,塔楼截面为46m ×46m 的正方形,周围还有低一些的高层建筑. 1.1 风洞试验 [5] 该超高层塔楼和周围直径500m 范围建筑风洞测压试验模型为刚体模型,用有机玻璃板和ABS 板制成,具有足够的强度和刚度.同时还做了高频天平测力试验,模型外围框架结构由质地较轻的航空层板制作,内填泡沫塑料并部分挖空,两种模型的缩尺比均为1/400.刚性模型测压试验和高频天平测力试验均在低速风洞中进行,见图1.试验的大气边界层流场模拟为B 类地面风场,试验参考点均选在高度为0.875m 处,参考风速为13.0m /s . 1.2 数值风洞模拟 [6-7] 数值风洞大体上与一般的实验室风洞类似,有入口、出口、地面和3个壁面,建筑物数值模拟模型建立于风洞中,所建立的数值风洞模型见图2. 数值风洞的边界条件为:入口输入平均风速剖面和湍流强度,采用B 类地面粗糙度类别模拟
土木工程专业调研报告
土木工程专业调研报告 1. 土木专业就业方向广阔而且形势良好。 2. 五种因素影响毕业生的就业行为。 3. 具有职业道德和发展潜力的实用性人才最受企事业单位欢迎。 以下是各个结论的具体描述，分析和建议。 一、土木专业就业形势广阔而且形势良好 城市建设和公路建设的不断升温度，土木工程专业的就业形势近年持续走高。找到一份工作对于大多数毕业生来讲并非难事，但土木工程专业的就业前景与国家政策及经济密切相关，其行业薪酬近年更是呈现出管理高于技术的倾向，从而从技术转向管理也成为多数土木工程专业毕业生职业生涯中不可避免的瓶颈。土木工程专业大体可分为道路与桥梁工程和建筑工程两个不同的方向。在职业生涯中，这两个方向的职业既有大体上的统一性，又有细节上的具体区别。总体来说，土木工程专业的主要就业方向有以下几种: 1. 工程技术方向 代表职位:施工员、建筑工程师、结构工程师、技术经理、项目经理等 代表行业:建筑施工行业、房地产开发行业、路桥施工企业 就业前景:聊城人才市场的王主任提到:06年进入各个人才市场招聘工程技术人员的企业共涉及100多个行业，其中在很多城市的人才市场上，房屋和土木工程建筑业的人才需求量已经跃居第一位，而且随着经济发展和路网改造，城市基础设施建设工作的不断深入，土建工程技术人员在当前和今后一段时间内的需求量还将不断上升，再加上路桥和城市设施的更新换代，只要人才市场上没有出现过度饱和状态，可以说土木工程技术人员有着不错的就业前景。
职业道路:施工员/技术员~工程师/工长、标段负责人~技术经理~项目经理/总工程师 年薪参考:施工员/技术员:2万5~3万5、工长:3万~4万5 技术质量管理经理:4万5~7万 2. 设计规划及预算方向 代表职位:项目设计师、结构审核员、城市规划师、预算员等 代表行业:工程勘察设计单位、房地产开发公司、交通或市政工程类、机关职能部门等 就业前景:各种勘察院对工程设计人员的需求近年持续增长，城市规划作为一种新兴职业，随着城市建设的不断深入，也需要更多的现代化设计规划人才，随着咨询行业的兴起，工程预算等建筑行业的咨询服务人员也成为土建业内新就业增长点。 职业道路:预算员~预算工程师~高级工程师等 年薪参考:预算员:1万5~3万、预算工程师:2万5~6万、城市规划师:4万~7 万 3. 质量监督及工程监理方向 代表职业:监理工程师 代表行业:建筑路桥监理公司、工程质量检测监督部门 就业前景:工程监理是这几年新兴的一个行业，随着我国对建筑路桥施工质量监督管理的日益规范，监理行业自诞生以来就面临着空前的发展机遇，并且随着国家工程监理制服的日益完善将更有广阔的发展空间。 职业道路:监理员~资料员~项目直接负责人~专业监理工程师~总监理工程师年薪参考:现场监理远:1万8~2万、项目直接负责人:2万5~4万、专业监理工程师“4万~6万、总监理工程师“8万~10万
土木工程随机风场数值模拟研究的进展
土木工程随机风场数值模拟研究的进展 来源：工业洗衣机 https://www.wendangku.net/doc/1f3292441.html, 风荷载是大跨空间结构、高层和高耸结构、桅式结构、大跨度桥梁等土木工程结构的主要设计荷载之一。 风荷载的确定手段主要有风洞试验、现场实测、数值模拟等。但前两类风荷载确定手段均较为复杂,且耗时耗资巨大,因而仅仅针对特定的工程结构才进行。通过数值模拟方法得到的风速时程满足风主要统计特性的任意性,而且比实际记录更具有代表性,因而在实际工程中被广泛使用。首先简要介绍大气边界层风的特性与风荷载的作用特点,接着重点讨论了土木工程风工程中平稳高斯、非平稳高斯、非高斯随机风场的模拟技术,最后对该领域的进展情况给出了一些展望。 1 风的基本特性1·1风的概述大气边界层内风特性的研究是风工程研究的基础。大气边界层是指受地球表面磨擦力影响的大气层,大气边界层的高度随气象条件、地形和地面粗糙度的不同而有差异,大致是在离地面400 m~1 000 m的范围。大气边界层内的风是大气层中空气相对地球表面的运动,一种随机的湍流流动。它的形成主要是由于大气层吸收地球表面辐射热导致空气温度、密度、湿度不均匀,从而在大气层中形成压差,引起空气流动。长期以来,人们对它进行了大量的研究工作,期望能用一个理论模型来准确描述,但未能实现。目前仅对100m 高度以下的地表层的风特性比较了解,将风特性分为平均风特性和脉动风特性来进行研究。风速观测记录表明:在较平阔的地形中,风场中某一点的风速可以分为风场内大气流动的平均速度和在此点的紊流速度(脉动风速)两个部分。前者是宏观上大
气整体运动形成的,方向一般为水平纵向,大小只与高度有关;后者是局部的紊流运动形成的,由于紊流的随机性,风场中各点的脉动风速各不相同。因此,可以对平均速度和脉动速度分别进行计算,再迭加得到总的风速。 在笛卡尔坐标系下,三维风场中任一点的风速可以表示为:U =U(z) +u(x,y,z, t)v =v(x,y,z, t)w =w(x,y,z, t)(1)式中:x轴为横向,即风的主流方向;y轴为纵向,与风的主流方向垂直;z轴为竖向,亦与风的主流方向垂直;U(z)为主流方向的平均风速;u(x,y,z, t)、v(x,y,z, t)、w(x,y,z, t)为脉动风速在三个方向上的投影,大小随时间变化; t表示时间。 由于自然风在x、y、z三个方向上的脉动分量间的相关性较弱,且目前对三个脉动分量之间的相关关系缺乏卓有成效的研究,实际应用中通常不考虑风速在x、y、z三个方向之间的相关性,而仅考虑风速在空间上的相关性,从而在理论上将三维相关的风场简化为三个方向上独立的一维风速场,亦即将三维相关的多变量随机过程简化为三个独立的一维多变量随机过程。 1·2平均风特性平均风特性包括平均风速、平均风向、风速廓线和风频曲线。大气流动平均风速受天气变化的影响比较大,在不考虑剧烈的天气变化(台风)情况下,根据每10 min间隔的大气流动速度的平均值来计算。平均风速沿着高度变化的规律即风速廓线是表征风特性的最重要指标之一。风速廓线可以用对数律或指数律表示: UUs=zzsα或UUs=ln(z/z0)ln(zs/z0)(2)其中:Us为标准高度zs处平均风速;α为地面粗糙度系数;z0为地面粗糙度。对数形式对于近地面的下部摩擦层较适合,可以很好地表达高度较低(离地100 m以下)大气层的强风轮廓。指数形式在地面
室外风环境模拟计算报告123
新项目 室外风环境模拟计算报告 计算软件：风模拟分析软件PKPM-CFD 开发单位：中国建筑科学研究院 建研科技股份 合作单位：Software Cradle Co., Ltd. 韵能建筑科技 应用版本：Ver1.00 2015.10.19
室外风环境模拟分析报告 项目名称：新项目 项目地址： 建设单位： 设计单位： 参与单位： 规标准参考依据： 1、《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014） 2、《民用建筑设计通则》（GB 50352-2005） 3、《绿色建筑评价技术细则》
一、项目概述 1.1计算模型概况 1.2建筑物概况 图1 建筑群平面图，红线建筑为目标建筑
二、指标要求 针对室外风环境评价依据为《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014）中有关室外风环境的条目要求。 2.1规的评价要求 《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2014）中有关室外风环境的具体要求如下： 4.2.6 场地风环境有利于室外行走、活动舒适和建筑的自然通风。评分规则如下： 1 冬季典型风速和风向条件下，建筑物周围人行区风速低于5m/s，且室外风速放大系数小于2，得2分；除迎风第一排建筑外，建筑迎风面与背风面表面风压差不超过5Pa，再得1分。 2 过渡季、夏季典型风速和风向条件下，场地人活动区不出现涡旋或无风区，得2分；50%以上可开启外窗室外表面的风压差大于0.5Pa，得1分。 2.2模拟条件设置要求 1、室外风环境模拟的边界条件和基本设置需满足以下规定： 1）计算区域：建筑覆盖区域小于整个计算域面积3%；以目标建筑为中心，半径5H 围为水平计算域。建筑上方计算区域要大于3H；H为建筑主体高度； 2）网格划分：建筑的每一边人行高度区1.5m或2m高度应划分10个网格或以上； 3）湍流模型选择：标准k-ε模型。高精度要求时采用Durbin模型或MMK模型。
最新土木工程测量作业答案解析
注：表中粉色为需要填写的答案 《土木工程测量》第1章作业 1-2 什么是测量工作的基准面和基准线？ 解：测量工作的基准面是水准面；基准线是铅垂线。 1-3 什么是绝对高程？什么是相对高程？ 解：绝对高程：地面点沿铅垂线到大地水准面的距离；相对高程：地面点到假定水准面的铅垂距离。 1-5 已知某地大地坐标为（106°12′，38°32′）。计算：①该地在高斯投影3°带的带号及其中央子午线经度；②该地在高斯投影6°带的带号及其中央子午线经度。 解：①3°带带号：n=int((L-1.5°)/3°)+1= int((106°12′-1.5°)/3°)+1=35，35号3°带中央子午线经度：L’ =3°*n=3°*35=105°； ②6°带带号：N=int(L/6°)+1= int(106°12′/6°)+1=18； 18号6°带中央子午线经度：L =6°*N-3°=6°*18-3°=105°。 1-6 已知控制点BM30的大地坐标为（106°49′27″，39°04′58″），其高斯投影3°带内计算的平面坐标自然值是（4328363.369m，－101752.428m）。计算BM30的坐标通用值。 解：通用坐标值是在Y坐标自然值上+500km，并且在其前冠以投影带带号。因此，先计算BM30所在高斯投影3°带的带号： 3°带带号：n=int((L-1.5°)/3°)+1= int((106°50′-1.5°)/3°)+1=36， Y坐标自然值+500km=-101752.428m+500000m=398247.572m。 所以，BM30的通用坐标为（4328363.369m，36 398247.572m） 1-7 测量工作应遵循的基本原则是什么？ 解：测量工作应遵循“从整体到局部”、“先控制后碎步”、“先高级后低级”、“步步有检核”的基本原则。 《土木工程测量》第2章作业 2-1 设A为后视点，B为前视点，已知点A的高程H A =233.128m，后视读数a为1.547m，前 视读数b为0.874m，试计算AB的高差h AB 和点B的高程H B 。 解：h AB =后视读数-前视读数=1.547m-0.874m=0.673m； H B =H A +h AB =233.128m+0.673m=233.801m。 2-4 计算表2-6中水准测量的高差及高程。
许发：大跨度结构风荷载的风洞试验和CFD数值模拟研究
Industrial Construction Vol 139,Supplement ,2009 工业建筑 2009年第39卷增刊 大跨度结构风荷载的风洞试验和CFD 数值模拟研究 3 许 伟 黄啟明 李庆祥 杨仕超 (广东省建筑科学研究院,广州 510500) 摘 要:针对某大跨度结构,进行动态测压风洞试验和风荷载数值模拟研究。通过风洞试验,给出了该大跨度体育馆屋面及四周立面表面的风压系数,并分析了风压分布的特征,为该工程的主体和围护结构抗风设计提供详细的风荷载数据。通过数值模拟研究,探讨复杂体型建筑表面平均风压CFD 数值模拟的可行性,提出了应用于复杂工程CFD 数值模拟时的网格划分方法,有效地减少了多个风向角时的建模工作量。计算结果表明,体育馆表面的风压与风洞试验结果基本一致;在局部区域存在较大误差。最后比较了网格密度、湍流模型对数值计算精度的影响。CFD 数值模拟简洁、高效,能获得丰富的数据成果,可以用于复杂工程的平均风荷载研究。 关键词:风洞试验;数值模拟;平均风压系数;复杂工程 WIN D TUNNE L TEST AN D CFD NUMERICAL SIMU LATION OF WIN D 2IN D UCE D LOADS ON BIG SPAN STRUCTURES Xu Wei Huang Qiming Li Qingxiang Yang Shichao (Guangdong Provincial Academy of Building Research ,Guangzhou 510500,China ) Abstract :Wind tunnel test and CFD numerical simulation of wind 2induced loads have been performed on a big 2span structure 1Mean pressure coefficient on the roof and the side faces were gained in the test ,which provided detail data on wind 2resistant design of the main and the surrounding structures 1Also ,the features of the wind pressure distribution on the surfaces were anlysized 1Meanwhile ,the wind load distribution on the surfaces of this project has been numerically simulated 1A mesh generation method for complex projects has been put forward ,which could reduced the workload effectively for simulation model creation with many different wind directions 1Compared with the wind tunnel test ,the computational results have good agreement with experimental data ,while a little bigger error exists in some zone locally 1Finally ,the effects of grid density and turbulence model on numerical accuracy were analyzed 1It indicates that the numerical simulation technique can predict the mean wind pressure distribution on complex projects for practical purpose 1 K eyw ords :wind tunnel test ;numerical simulation ;mean pressure coefficient ;complex constructions 32006BAJ13B03。 第一作者:许伟,男,1984年10月出生,助理工程师。 E -mail :xwwind07@https://www.wendangku.net/doc/1f3292441.html, 收稿日期:2009-05-18 0 引 言 对于体型复杂的大跨度结构,现行结构荷载规 范尚无可供参考的体型系数。风洞试验可综合考虑建筑所处的周围环境、大气边界层、气流三维流动的影响,从而获得建筑表面的风压分布[1];CFD 数值模拟可方便地将建筑周围的流场可视化,有助于进一步认识建筑表面风压分布的规律,成为风洞试验很好的辅助手段[2,3]。本文针对某具体工程,分别采用风洞试验和数值模拟方法研究建筑表面的风压分布,在此基础上探讨CFD 数值模拟在复杂工程中 应用的可靠性。 某大跨度体育馆平面直径为138m ,高3615m ,屋盖结构由16个形状相同的结构单元构成,为中心对称结构,围护结构采用透光性强的轻质材料覆面,整体形如一颗棱角分明,晶莹剔透的水晶石。本文首先介绍了该体育馆的刚性模型动态测压风洞试验,分析了其表面的风压分布特征;同时,基于 493
3-土木工程专业毕业调研报告
土木工程专业毕业设计调研报告 院系名称：土木工程学院 专业班级： 15专升本 学生姓名：李显 学号： 5703150052 指导教师：焦玲 调研时间： 2017年2月20 许昌学院土木工程学院制
土木工程专业毕业调研指导书（建筑设计） 学生参考以下调研实习提纲进行调研，完成调研任务。调研主要包括收集资料和现场调研。 一、调研收集的资料 （一）规范 收集相关的最新设计规范，如混凝土结构设计规范，建筑结构荷载规范，岩土工程勘察规范，建筑地基基础设计规范等。学会根据不同的设计任务查阅相关规范进行设计。熟悉不同规范的主要内容和用途。学会应用规范进行建筑、结构设计和施工绘图。 （二）图集 收集设计相关的图集，包括平法表示的施工图绘制方法。规范施工图设计及质量。根据具体的设计，明确收集的图集的使用方法，了解结构设计与建筑施工的关系；熟悉施工图的表示方法、绘图程序和绘图要求，能初步阅读建筑施工图和结构施工图。学会在绘制施工图中规范使用。 （三）制图标准 收集建筑结构制图标准、总图制图标准、建筑制图标准、房屋建筑制图统一标准等制图标准，明确每种制图标准的适用要求，并学会在绘图中熟练使用。 （四）书籍 收集设计计算相关的书籍，如房屋建筑学，建筑制图，材料力学，结构力学，基础工程设计原理，混凝土结构设计，钢结构设计，土木工程施工技术，特种结构，建筑结构抗震设计等专业书籍。复习大学学习的内容，以利于毕业设计综合应用。 （五）计算书 根据查阅的规范、书籍和图纸和书籍，明确设计计算内容、方法。培养综合处理设计计算的能力。在满足建筑使用功能要求的前提下，选择一个切实可行的结构形式、结构体系和结构布置。力求做到技术先进、经济合理、安全适用、确定质量。分析不同结构形式，例如砌体结构、框架结构、排架结构的特点，结合建筑物本身的使用性质、空间尺度、荷载等情况合理地选用结构形式，并掌握满足建筑使用、构造要求，又能使结构性能得到充分发挥的结构布置方法及相关的结构构造的处理。同时明确需在设计计算及编制图纸过程中应给出必要的设计说明。
土木工程就业形势调查报告
土木工程专业就业形势调查报告 班级： 姓名 学号:
摘要:介绍了当前国内国际的基建市场形势，对王木工程类专业学生的就业市场进行了分析，对现在大学生自身存在的问题进行了分析，并且在工科类院校关于应对市场需求、提高毕业生就业率的问题上提出了相应的对策。 关键词:就业市场分析就业对策 随着城市建设和公路建设的不断升温，土木工程专业的就业形势近年持续走高。找到一份工作，对大多数毕业生来讲并非是难事，然而土木工程专业的就业前景与国家政策及经济发展方向密切相关，其行业薪酬水平近年来更是呈现出管理高于技术的倾向，而从技术转向管理，也成为诸多土木工程专业毕业生职业生涯中不可避免的瓶颈。如何在大学阶段就为将来的工作做好准备，找到正确的职业发展方向呢? 针对这个问题，我们对学校周围建筑工地进行了社会调查。 1.土木工程专业就业前景及对大学生自身的分析 土木工程是一个很大的概念，我们所居住的房屋、公路、铁路、货物进出口的港口、机场，从天上到地下、水中，各种工程设施统统都属于大土木的范畴。土木工程是一个很古老的专业，它的名字就透着浓浓的历史气息，跟现在新型建筑更多采用钢筋混凝土作为建筑材料不同，我们的先人们更多采用土石和木材作为建筑材料，这就是土木工程得名的来源。我们的祖先们用这些最朴素的材料创造出了许许多多保留至今的不朽建筑，比如我国的故宫建筑群、长城、赵州桥，古希腊的各种神庙教堂，古罗马的竞技场，埃及的金字塔等。可以说土木工程从人类社会诞生之初就已经存在。随着科学技术的发展和人类建造经验的积累，现在土木工程专业的理念和技术已经焕然一新。同样，以往很多看似不可能的工程在今天已经成为了现实。比如举世瞩目的杭州湾跨海大桥建成通车，2008北京奥运会的主场馆鸟巢宏伟的钢结构，游泳场馆水立方的薄膜结构等都代表土木工程这个古老专业的现代化方向。 从纵向来看，建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。 从横向来看，土木工程又分成房屋工程、铁路工程、道路工程、机场工程、桥梁工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给排水工程、城市供热供燃气工程、交通工程、环境工程、港口工程、水利工程、土力工程等，其中的许多学科已经分化出来成为了独立的学科。
城市建筑风环境模拟及风能利用研究
Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2016, 4(1), 17-27 Published Online February 2016 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/1f3292441.html,/journal/aepe https://www.wendangku.net/doc/1f3292441.html,/10.12677/aepe.2016.41003 Research on Wind Environment Simulation and Wind Energy Utilization in Urban Construction Environment Ping Ding, Ying Deng, De Tian North China Electric Power University, Beijing Received: Mar. 2nd 2016; accepted: Mar. 25th, 2016; published: Mar. 29th, 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/1f3292441.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With the rapid development of distributed energy resource and urbanization, it gradually be-comes a great concern on utilizing wind energy resources in city buildings. In this study, a model of the main building of North China Electric Power University was built by Gambit and the numer-ical calculation was performed in the flow field to discuss the wind power generation potential with the computational fluid dynamics method. Then, characteristics of wind energy distribution were analyzed, and some sections with large wind velocity, such as passageway, rooftops and cor-ners, were chosen to conduct further analysis with denser meshes. Finally, considering different types of wind power use patterns and different constructions, the optimization design of wind turbines was proposed to solve the problem of wind power utilization in cities and the concen-trated concept was brought in wind power utilization of constructions for the first time. Study re-sults of this paper can provide references for the wind power utilization in buildings and distri-buted generation in the urban areas. Keywords Urban Architectural Wind Environment, Wind Power Generation, Computational Fluid Dynamics Method 城市建筑风环境模拟及风能利用研究 丁平，邓英，田德 华北电力大学，北京
土木工程行业分析报告文案
土木行业分析报告 学院：土木工程与力学学院 专业：土木工程 班级：２０１０级土木二班土木工程专业包括：岩土工程，结构工程，市政工程，供热，供燃气，通风及空调工程，防灾减灾工程及防护工程等传统专业和土木工程计算机仿真，土木工程管理，工程环境控制等涉及学科交叉的新兴热门专业。 潜力股：研土工程 岩土工程专业理论性很强，侧重于理论上的研究随着城市建设地发展，城市空间日益紧缺，如何扩展地下空间，缓解空间紧缺成为人类急需解决的问题，而这些都需要岩土工程相关知识的支持！ 岩土工程毕业生4主要从事勘察，设计和野外工作与工程地质比较并不占特别优势！然而随着现代隧道，地铁工程建设的展开，地下空间的开发和利用的前景非常广阔。如过江隧道，跨海地下工程，沿海地区的软弱地质处理，还有很多难点技术需要公关。可见，岩土工程的发展空间还是很大的。而且随着西部开发，中部崛起，可预计几年后岩土工程将风靡全国。虽不及结构工程等热门专业但也是一个处于上升阶段的潜力专业。 阡陌交通：桥梁与隧道工程 从交通建设在国家经济发展中的先行作用看，桥梁与隧道工程专业在一段时间的就业前景还是值得期待的！与发达国家比我国公路与桥梁规模还差的远，不存在无路可修的情况。如果不把就业地区局限于发达地区，该专业学生可以一展身手的地方还是很多的。即使路桥达到一定规模，这个行业的重心也会逐渐转移到既有结构的承载力评估，健康检测，加固改造等方面，比如旧桥的加固目前已经成为世界性的课题。就目前中国的基础建设规划状况而言，在一段时间路桥建设行业还是热门与产业。
桥梁设计相比公路设计技术含量更高，桥梁特别是大型桥梁的施工图设计非常复杂，没有3到5年的经验，可能摸不到门道。 关乎民生：市政工程 城市化进程的飞速发展带来了水资源的短缺，水环境的污染和破坏等一系列问题，水资源的利用与污染防治，饮用水深度处理，各类污染水的处理和回用，给排水的系统优化等问题急需解决。由于水资源极其紧，越来越多的大型公司投入到水处理工程中，市政工程发展前景不错！ 正当红：结构工程 结构工程学科在整个城镇建设中占有非常重要的地位，钢结构是土木工程发展的一种趋势但与木结构，砌体结构一样依然不会成为主要的结构形式，混凝土在土建设计施工中依然是主流。 空间结构：目前比较热门的是大跨空间结构是当今世界衡量一个国家建筑科技和经济发展水平的一个重要标志之一。 与土木工程专业的其他二级学科相比，结构工程在任何一所开设土木专业的院校都算得上热门。 就业好是导致结构热的主要原因但目前结构工程招考人多，人才需求趋于饱和，从长远考虑，岩土工程具有一定优势。 请注明出自应届生求职招聘论坛bbs.yingjiesheng./,本贴地 址:bbs.yingjiesheng./thread-29712-1-1.html
土木工程测量课后习题答案
习题1 1．什么叫大地水准面?它有什么特点和作用? 2．什么叫绝对高程、相对高程及高差? 3．测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别? 4．什么叫高斯投影？高斯平面直角坐标系是怎样建立的? 5．已知某点位于高斯投影6°带第20号带，若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中的横坐标＝-306579.210m，写出该点不包含负值且含有带号的横坐标及该带的中央子午线经度。 6．什么叫直线定线？标准方向有几种？什么是坐标方位角？ 7．某宾馆首层室内地面±0.000的绝对高程为45.300m，室外地面设计高程为-l.500m，女儿墙设计高程为+88.200m，问室外地面和女儿墙的绝对高程分别为多少? 8．已知地面上A点的磁偏角为-3°10′，子午线收敛角为+1°05′，由罗盘仪测得直线AB 的磁方位角为为63°45′，试求直线AB的坐标方位角 ? 并绘出关系略图。 答案： 1．通过平均海水面的一个水准面，称大地水准面，它的特点是水准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面，是一个重力曲面，其作用是测量工作的基准面。 2．地面点到大地水准面的垂直距离，称为该点的绝对高程。地面点到假设水准面的垂直距离，称为该点的相对高程。两点高程之差称为高差。 3．测量坐标系的X轴是南北方向，X轴朝北，Y轴是东西方向，Y轴朝东，另外测量坐标系中的四个象限按顺时针编排，这些正好与数学坐标系相反。 4、假想将一个横椭圆柱体套在椭球外，使横椭圆柱的轴心通过椭球中心，并与椭球面上某投影带的中央子午线相切，将中央子午线附近（即东西边缘子午线范围）椭球面上的点投影到横椭圆柱面上，然后顺着过南北极母线将椭圆柱面展开为平面，这个平面称为高斯投影平面。所以该投影是正形投影。在高斯投影平面上，中央子午线投影后为X轴，赤道投影为Y轴，两轴交点为坐标原点，构成分带的独立的高斯平面直角坐标系统。 5．Y=20000000+(-306579.210m+500000m)=20193420.790。 6．确定直线与标准方向的关系（用方位角描述）称为直线定向。标准方向有真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴（X轴）方向。由坐标纵轴方向（X轴）的北端，顺时针量至直线的角度，称为直线坐标方位角 7．室内地面绝对高程为：43.80m.女儿墙绝对高程为：133.50m。 8． 习题2 1．用水准仪测定、两点间高差，已知点高程为 =12.658m，尺上读数为1526mm，尺上读数为1182mm，求、两点间高差为多少？点高程为多少？绘图说明。 2．何谓水准管轴？何谓圆水准轴？何谓水准管分划值？ 3．何谓视准轴？视准轴与视线有何关系？ 4．何谓视差？产生视差的原因是什么？视差应如何消除？ 5．水准测量中为什么要求前后视距相等？ 6．水准测量中设置转点有何作用？在转点立尺时为什么要放置尺垫？何点不能放置尺垫？7．S3型水准仪有哪几条主要轴线？它们之间应满足哪些几何条件？为什么？哪个是主要条件？
土木工程调研报告
毕业设计 实习调研报告 题目: 中国地质大学江城学院办公楼设计 院系名称：土木建筑学院专业班级：土木工程0708班学生姓名：学号： 指导教师：教师职称：
2011年3月14日 实习调研报告填写要求 1．此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期内完成，经指导教师签署意见后生效。 2．实习调研报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按学院统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．实习调研报告主要是针对所做的课题进行现场调研，并收集、查阅相关的书籍、资料，同时收集、查阅设计所需的设计规范和标准图集。报告要求内容应充实丰富，对所做的毕业设计有一定的指导作用（实习调研报告要求附参考资料10篇以上）。
毕业设计实习调研报告 结合毕业设计情况，根据实习调研的情况及所查阅的文献资料，撰写3000字以上的报告： 调研时间：2010年3月8日至2010年3月12日 调研地点：郑州中国机械设计六院 调研目的：通过调研获得的数据和材料，根据毕业设计工作的要求，熟悉办公楼的使用特点，内部布置，研究其建筑特点、组成及各部分的功能要求及相互关系。熟悉办公楼建筑设计的相关规范及要求，明确对荷载的传递路径的认识，能对结构和荷载的布置进行简单分析，吸取借鉴实例的精华部分，为下一步指导设计方案，尤其是建筑设计提供借鉴。 调研方式：现场实地调研，网络查询。 实地调研：
图1 郑州机械设计六院 调研情况如下：郑州机械设计六院位于中原路与桐柏南路交叉口以西100米左右处。其新建办公楼位于旧楼以东20米处，是多层框架结构的综合办公楼。符合现代多层办公楼的一般特点，结构形式简洁，平面布置合理且基本对称。从抗震的角度看，刚度中心和质量中心重合有利于抗震，再加上现代化的办公条件及设施，能够满足建筑功能的要求，比起追求艺术，及外形独特的办公楼，可能更为经济。 通过这次参观调研认识到了办公楼在建筑方面的一些要求如下： 一、首先对办公楼从高度方面来分类有以下几类： 1，建筑高度24米以下为低层或者多层办公建筑。（这次调研的重点即多层办公建筑，且为框架结构） 2，建筑高度24米以上100米以下为高层办公建筑。 3，建筑高度超过100米即为超高层办公建筑。 二、选址以及平面要求 1，办公建筑的基地应选在交通和通讯方便的地段,并应避开产生粉尘、煤烟、散发有害物的场所和贮存有易爆、易燃品等地段.。 2，位于城市的办公建筑的基地，应符合城市规划布局的要求，并应选在市政设施比较完善的地段。
两个相邻建筑物周围风环境的数值模拟
收稿日期:2001212226;修改稿收到日期:20022062271 基金项目:西安交通大学“行动计划”环境学科重点资助;西 安交通大学博士学位论文基金(D FXJTU 200127)资助项目1 作者简介:张爱社3(19692),男,博士生1 第20卷第5期 2003年10月 计算力学学报 Ch i nese Journa l of Com puta tiona l M echan ics V o l .20,N o .5O ctober 2003 文章编号:100724708(2003)0520553206 两个相邻建筑物周围风环境的数值模拟 张爱社3, 张 陵, 周进雄 (西安交通大学建筑工程与力学学院,陕西西安710049) 摘 要:高层建筑物及其群体周围所引起的风环境问题正日益受到人们的重视。本文用数值模拟方法对两幢串列布置高层建筑周围的流场进行了模拟,讨论了建筑物高度、间距比等因素对风环境特性的影响。为了与两个相邻建筑物的流场进行比较,本文同时计算了单个建筑物周围流动的分布情况。数值模拟结果对揭示高层建筑群区域内再生风载荷的形成机理提供了一定的分析方法,为城市规划和高层建筑住宅小区设计提供了一定的理论参考和依据。 关键词:风环境;高层建筑;N 2S 方程;数值模拟中图分类号:TU 18 文献标识码:A 1 引 言 风和城市环境、建筑环境有着密不可分的关系,并对城市规划、建筑设计等领域起着很大影响。随着科技进步和建筑业的发展,高层和超高层建筑的数量日益增多,大城市的建筑密度也越来越大,由此而产生的风环境问题(再生风环境或二次风环境)无法令人忽视。 高层建筑串列布置是规划方案中常用的方式之一,如街道两旁相峙而立的大厦、高层住宅小区多幢相对而立的高层建筑等。相邻建筑周围的风环境与近地风状况、建筑高度、建筑物之间的相对位置等多种因素有关。若在规划和设计中忽略了风环境问题,在一般的气候条件下,它们将直接影响着城市环境的小气候和环境给予人们的舒适感;一旦遇到大风,这种影响往往会变为灾害,影响到建筑物本身的某些使用功能和行人、行车安全等方面的问题。因此,建筑风环境的研究对于高层建筑尤其是高层住宅小区的规划和设计就显得很有必要。本文用数值分析方法对这一问题进行了一些理论探讨。 H irom asa Kaw ai [1] 等人对串列方柱的绕流用 差分方法进行了数值模拟,但是其模拟的雷诺数仅为200.文献[2]用改进的M A C 方法对并列双方柱绕流进行了计算,考虑的是平面绕流问题。本文采 用有限元方法(FE M )和k 2Ε湍流模型对两幢串列布置的高层建筑周围的流场进行了不同高度、间距比情况下的绕流特性计算和分析比较。 2 基本方程和求解方法 2.1 控制方程 本文选用k 2Ε两方程湍流模型对建筑物的绕流进行计算,因此流体运动的控制方程可表示为[3] 5U j 5x j =0(1) U j 5U i 5x j =-5 5x i P Θ+23?+5 5x j Μt 5U i 5x j +5U j 5x i i =1,2 (2) U j 5?5x j =55x j Μt Ρk 5k 5x j +Μt 5U i 5x j +5U j 5x i 5U i 5x j -Ε(3)U j 5Ε5x j =55x j Μt ΡΕ5Ε 5x j +C 1C Λ?5U i 5x j +5U j 5x i 5U i 5x j -C 2 Ε 2 ? (4) 其中Μt =C Λ?2 Ε,?=′i u ′i 2,Ε=2Μt 5u ′i x j 5u ′i x j ,C Λ=0.09,C 1=1.44,C 2=1.92,Ρk =1.0,ΡΕ=1.3;U i , U j 分别为沿坐标轴方向的平均速度分量,u ′i ,u ′ j 分 别为脉动速度,P 为平均压力,Θ为空气密度。2.2 计算方法 数值模拟用有限元方法进行。本文采用二维四节点四边形单元对整个计算区域进行非均匀网格剖分。应用Galerk in 变分公式,在每个单元上将方