张爱社
- 作品数：30 被引量：94H指数：6
- 供职机构：山东建筑大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金博士科研启动基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学理学天文地球航空宇航科学技术更多>>
- 基于POD的大涡模拟入流脉动合成方法研究被引量：2
- 2014年
- 针对并行计算特点,发展适用于流体并行计算的大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)入流脉动直接合成方法。基于特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)型谱表示法合成入流面主要网格点脉动风速时程,采用有限元形函数空间插值获得入流面所有网格点风速时程,采用UDF(User Defined Functions)编程实现Fluent软件平台流体并行计算时合成的脉动风速时程读入及赋值。进行B类1:500缩尺比风场内宽高比1:6的单体方形截面高层建筑非定常绕流LES计算,将数值模拟所得风剖面、风速谱及结构风压系数统计值、自谱、相干性等,与刚性模型测压风洞试验及文献数值模拟结果比较。研究表明,该合成方法可较好模拟紊流风场,预测结构风荷载具有一定精度。
- 郑德乾顾明张爱社
- 关键词：大涡模拟EDDYPROPERORTHOGONAL
- 基于流体并行计算的二维方柱涡激振动数值模拟被引量：4
- 2009年
- 基于流体软件Fluent 6,采用松耦合方法搭建了求解气动弹性问题的数值计算平台,其中流体域可采用串行或并行计算,结构域采用Newmark法编程,流体域和结构域界面的耦合采用动网格技术实现。然后,主要介绍求解气动弹性问题数值计算平台的计算流程和流体域采用并行计算时的特别处理方法。最后,采用该计算平台进行了Re=22000时二维方柱横风向涡激振动的数值模拟,通过与已有文献结果的比较验证了其有效性。
- 郑德乾顾明张爱社
- 关键词：振动与波气动弹性涡激振动数值模拟
- 崩塌危岩体减震消能复合加固结构抗震性能试验研究
- 2024年
- 地震区工程建设中崩塌危岩体的加固方式目前主要是锚固和支挡两类结构形式。加固结构与危岩体的连结都采用刚性连结,结构与危岩体之间几乎无变形能力,因此抗震性能较差。在地震作用下,特别是强震作用下极易破坏失效,造成崩塌灾害,在我国西南地震区工程中大量存在此类破坏现象。为解决目前加固结构存在的问题,设计了一种允许地震作用下危岩体能够有限度的变位、可以缓冲危岩体的地震冲击力、具有减震消能功能的崩塌危岩体复合加固结构,结构由锚杆(索)、减震锚头(一级消能)、连梁、支撑桩以及设于连梁与支撑桩之间的作为二级减震消能装置所组成。为验证复合加固结构的功效,除理论分析外,利用振动台进行与同等条件普通锚杆加固结构的物理模型对比试验。试验选用具有地区代表性的不同波形、幅值与频率的地震波作为输入波形。理论分析与试验结果表明:复合加固结构相较于无防护措施的同样崩塌体理论分析,其位移增长速度显著降低,累积位移幅度显著减小;相较于传统锚杆加固结构,所承受的拉力和压力显著减小;峰值加速度放大系数明显降低。证明复合加固结构利用自身的弹塑性变形以及阻尼力,有效抵御由于地震作用在危岩体上产生的动应力,有效转移了危岩体的冲击动能,减震消能作用明显,避免加固结构损坏,从而阻止崩塌灾害的发生,证明复合加固结构能够分层次地削弥小震、中震、大震时产生的地震能峰值。减震消能复合结构为地震区崩塌危岩体的加固提供了一种新的加固方案,对于提升地震区工程中崩塌危岩体的加固技术具有较大的现实意义。
- 祝介旺王生勇李文乐吕国靖张爱社周广强
- 单体1:1:6方形截面建筑绕流的大涡模拟被引量：7
- 2011年
- 基于Fluent 6软件平台,采用大涡模拟(LES)方法对一宽高比为1:1:6的高层建筑缩尺模型表面的平均和脉动风压进行了数值模拟,并与相应风洞试验结果进行了比较和分析,然后,研究了不同来流湍流度对结构表面风压分布的影响。结果表明:(1)对于类似研究的0°风向角下的方形截面建筑来说,结构迎风面风压直接受来流湍流的影响;侧面由于存在流动分离,其风压主要受分离产生的特征湍流的影响,受来流湍流度的影响较小;而背风面处于复杂的尾流区,其表面风压受到的影响因素比较复杂。(2)在风压系数的统计特性和自谱上,LES结果与风洞试验结果均能够基本保持一致,LES方法能够较准确预测结构表面的平均和脉动风压分布。
- 郑德乾顾明张爱社张建国
- 关键词：高层建筑大涡模拟风洞试验平均风压系数
- 建筑群行人高度风环境的数值模拟被引量：13
- 2007年
- 采用控制容积积分法和求解压力耦合方程的半隐算法求解控制方程,选用标准k-ε湍流模型,对风绕某实际工程建筑群布局的流动特性进行数值计算,得到了建筑周围行人高度处在不同风向时的风速分布.结果表明,在上游建筑物的迎风面拐角附近以及前后排建筑之间的通道,风速最大,漩涡分布最强烈,是建筑物周围风环境最不安全的区域.通过分析比较,讨论了风向、建筑间距等因素对建筑风环境的影响.研究结果对于改进建筑设计与局部气候环境之间的关系具有参考意义.
- 张爱社顾明张陵
- 关键词：建筑物风环境湍流数值模拟
- 钢筋混凝土低剪力墙静力非线性计算分析被引量：3
- 2018年
- 以低矮剪力墙为研究对象,分析弯矩、剪力和轴力的耦合作用对低矮剪力墙变形和受力性能的影响,并基于修正压力场理论研究剪切效应的作用。弯矩和轴力的影响仍采用截面分析法。基于材料单轴本构模型多垂直杆模型,引入钢筋混凝土板单元,利用Open Sees分析平台,以此来实现墙体在多重内力作用下的耦合影响。与试验结果的比较研究表明,提出模型能够较准确模拟单调荷载作用下低矮剪力墙的变形和承载力,数值分析结果也能够较好地反映墙体由于剪切变形引起的强度和刚度退化规律,验证了本计算模型的有效性。
- 张爱社余欣高翠兰毛正君张乐
- 关键词：修正压力场理论OPENSEES
- 单体建筑绕流的大涡模拟
- 首先采用大涡模拟（LES）方法和 Reynolds 平均 Navier-Stokes 方法对单个建筑物的绕流进行了计算．数值模拟采用控制体积法求解,亚格子模型选用 Smagorinsky-Lilly 模型,RANS 方法...
- 张爱社顾明郑德乾
- 关键词：大涡模拟湍流模型
- 文献传递
- 方钢管活性粉末混凝土柱抗震性能研究被引量：1
- 2022年
- 钢管活性粉末混凝土柱抗震性能的试验结果可以为钢管混凝土柱结构的工程应用提供理论依据。文章对4根方钢管活性粉末混凝土柱开展低周反复荷载试验,选取轴压比和含钢率两个参数,研究对试件抗震性能的影响,观察试件的受力过程和破坏形态,分析试件的荷载-位移曲线、耗能能力、刚度以及延性系数等特性。结果表明:试件均发生局部屈曲失稳;各试件的滞回曲线都比较饱满,试件具有良好的耗能能力;试件轴压比越小、含钢率越大,试件的滞回环面积越饱满;试件屈服之前,试件的刚度基本保持直线;试件屈服后,各试件刚度发生退化;随着试件的轴压比增大,试件的刚度退化速率越快;含钢率越大,试件的刚度退化速率越慢。试件的位移延性系数在2.86和4之间,说明试件延性性能较好。
- 吴兆艳张爱社徐明东
- 关键词：方钢管活性粉末混凝土抗震性能破坏形态
- 改善小跨高比连梁抗震性能方法研究进展被引量：1
- 2019年
- 改善小跨高比连梁的抗震性能方法可解决实际中小跨高比连梁在地震作用中易发生脆性的剪切破坏问题,为提高高层民用建筑的抗震性能提供参考依据。文章总结了新型配筋形式、钢—混凝土组合结构、可更换构件、新型截面形式以及新型混凝土材料5种改善小跨高比连梁抗震性能的方法,阐明了改善连梁的抗震能力、提高连梁的抗剪承载力、增强其延性以及耗能能力的原理,以及5种改善连梁抗震性能方法的适用性和局限性,并对改善小跨高比连梁抗震性能的方法应用进行了展望。
- 马士俊张爱社
- 关键词：小跨高比连梁抗震性能抗剪承载力延性耗能
- 基于分区交错算法的高层建筑风振数值模拟平台及实例
- 2015年
- 基于分区交错算法,通过对商业流体软件Fluent和结构计算软件Ansys的二次开发,搭建了高层建筑风振数值模拟平台。耦合界面上非匹配网格的搜索配对和数据传递,以及流体域的网格更新均采用UDF(User Defined Functions)编程实现;流体计算采用大涡模拟方法配合使用流体并行计算技术,以兼顾计算效率和精度,通过UDF和Scheme语言编程实现流体域参数化求解,为确保流体和结构域时间步长一致,流体计算采用子迭代技术;结构计算采用APDL(Ansys Parametric Design Language)语言参数化编程;采用Visual C++语言编制数值模拟平台主进程实现模块间的相互调用。采用该方法,对大气紊流边界层风场内方形截面高层建筑的风振气弹响应进行了数值模拟,将计算结果与气弹模型风洞试验和文献数值模拟结果进行了对比;还通过有、无考虑气动弹性时结构位移响应的比较,分析了气动阻尼对结构风振响应的影响。结果表明,该数值模拟方法可以较精确地求解高层建筑结构的风振气弹响应问题。
- 郑德乾顾明张爱社
- 关键词：数值模拟流固耦合风致振动高层建筑
