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群体拱形塑料大棚风致干扰效应及风压特性研究

发布时间:2022-12-05 02:40
  拱形塑料大棚广泛应用于农业生产,多以群体布置,属于典型的风荷载敏感性结构,在进行结构计算及防灾分析时风荷载通常是重要的控制性荷载。群体布置的拱形塑料大棚(简称群棚)棚间存在风致干扰效应,影响棚身风压分布,为了探明群棚干扰效应的变化规律,研究干扰效应对风压特性及风压通风的影响,并最终建立考虑干扰效应的群棚风荷载体型系数,本文基于Reynolds时均N-S方程和Realizable k-ε湍流模型,采用经验证的CFD数值风洞方法计算了拱形塑料大棚单棚及群棚模型在不同风向角(0°、30°、45°、60°、90°)、不同棚间距(2m、4m、6m、8m、10m、12m)下的表面平均风压。本文依托国家大宗蔬菜产业技术体系“拱棚结构与环境调控”项目(CARS-23-C04),研究的拱棚为国内应用较为广泛的棚型(矢跨比=3:8),所建群棚模型采用5行6列对称布局,旨在结合群体拱形塑料大棚实际生产应用,根据风力作用下群棚区域风压特性及风致干扰效应的影响,优化拱棚结构设计参数,评估棚区通风环境,进而为群棚风荷载取值、规划布局和相关技术规范的修订提供参考。本文以风压系数分布图等可视化手段研究风压特性,以干扰... 

【文章页数】:70 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
中文摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 风致干扰效应
        1.2.2 塑料大棚抗风设计
        1.2.3 风压通风
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 创新点
2 材料与方法
    2.1 CFD数值风洞计算原理
    2.2 模型建立
        2.2.1 群棚模型
        2.2.2 棚身分区
    2.3 参数设置
        2.3.1 计算平台
        2.3.2 网格划分
        2.3.3 边界条件
    2.4 模型验证
    2.5 干扰因子
    2.6 本章小结
3 结果与分析
    3.1 风压特性
        3.1.1 正交风向
        3.1.2 斜交风向
    3.2 干扰效应
        3.2.1 0°风向角不同棚间距
        3.2.2 30°、45°、60°风向角不同棚间距
        3.2.3 90°风向角不同棚间距
    3.3 风压通风
    3.4 风荷载体型系数
        3.4.1 单棚
        3.4.2 群棚
    3.5 本章小结
4 讨论
    4.1 干扰效应的综合评价
    4.2 风压通风的全面分析
    4.3 试验测试的补充研究
    4.4 本章小结
5 结论
6 参考文献
7 致谢
8 攻读学位期间取得的成果及参与项目


【参考文献】:
期刊论文
[1]输电塔角钢杆件阻力系数及背风面遮挡效应研究[J]. 杨风利,黄国,牛华伟,张宏杰.  土木工程学报. 2019(11)
[2]水乡聚落公共空间小气候感受评价——以同里古镇为例[J]. 马椿栋,刘滨谊,张琳.  住宅科技. 2019(08)
[3]进风位置对纵向通风叠层鸡舍气流和温度影响CFD模拟[J]. 程琼仪,穆钰,李保明.  农业工程学报. 2019(15)
[4]拱形塑料大棚风致干扰效应及风压特性研究[J]. 吴昆,王少杰,张广鹏,魏珉,刘福胜,吕鑫.  农业工程学报. 2019(15)
[5]考虑脉动风速的平面刚架日光温室结构动力响应规律[J]. 姜迎春,白义奎,王永刚,王毅.  中国农业大学学报. 2019(04)
[6]小振幅振动屋盖风压特性研究[J]. 张建,胡剑箫,李天,杨庆山.  振动工程学报. 2018(05)
[7]大尺度高低跨柱面屋盖的风压系数分区研究[J]. 张建,杨娜,杨光,杨庆山.  建筑结构学报. 2018(S1)
[8]塑料大棚结构的脉动风速与风压时程模拟[J]. 姜迎春,白义奎,周东升,王永刚.  农机化研究. 2019(06)
[9]塑料大棚结构风振响应规律研究[J]. 姜迎春,白义奎,王永刚,王毅,周东升.  华中农业大学学报. 2018(05)
[10]不同排列方式平屋面建筑群极值风荷载干扰效应影响研究[J]. 陈波,程行,张丽娜,杨庆山.  建筑结构学报. 2018(10)

博士论文
[1]基于CFD和PIV技术的大跨屋盖表面流动结构研究[D]. 孙虎跃.东南大学 2017

硕士论文
[1]大跨度柱面屋盖结构风荷载特性研究[D]. 张超东.哈尔滨工业大学 2011
[2]平屋盖风荷载干扰效应的影响机理研究[D]. 张丽娜.北京交通大学 2014



本文编号:3709503

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