| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题来源及研究目的与意义 | 第10-12页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.1.2 研究目的与意义 | 第10-12页 |
| 1.2 国内外对龙卷风的研究现状 | 第12-16页 |
| 1.2.1 龙卷风理论研究 | 第12-13页 |
| 1.2.2 龙卷风现场实测的研究 | 第13页 |
| 1.2.3 龙卷风风洞试验的模拟研究 | 第13-14页 |
| 1.2.4 龙卷风数值模拟的研究 | 第14-15页 |
| 1.2.5 龙卷风致结构作用研究 | 第15-16页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第16-18页 |
| 第2章 龙卷风作用下建筑物表面风荷载的数值模拟 | 第18-45页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 龙卷风数值模拟的基本理论 | 第18-22页 |
| 2.2.1 质量守恒方程 | 第18页 |
| 2.2.2 动量守恒方程 | 第18-19页 |
| 2.2.3 湍流基本方程 | 第19-21页 |
| 2.2.4 CFD数值模拟软件与求解过程 | 第21-22页 |
| 2.3 龙卷风风场的数值模型建立 | 第22-23页 |
| 2.4 龙卷风风场数值模拟的预处理设定 | 第23-24页 |
| 2.4.1 求解器设定 | 第23页 |
| 2.4.2 边界条件设定 | 第23页 |
| 2.4.3 求解方法设定 | 第23页 |
| 2.4.4 监测方法设定 | 第23-24页 |
| 2.5 龙卷风入口速度剖面与粗糙度模拟 | 第24-26页 |
| 2.5.1 龙卷风强度等级分类 | 第24页 |
| 2.5.2 龙卷风入口速度剖面 | 第24页 |
| 2.5.3 地表粗糙度模拟方程 | 第24-26页 |
| 2.6 龙卷风风场的数值模拟 | 第26-40页 |
| 2.6.1 EF3级龙卷风的数值模拟 | 第26-29页 |
| 2.6.2 改变龙卷风入口风速剖面的数值模拟 | 第29-31页 |
| 2.6.3 改变龙卷风入口风速入射角的数值模拟 | 第31-36页 |
| 2.6.4 龙卷风风场的选择 | 第36-40页 |
| 2.7 龙卷风风场作用下建筑表面风荷载分布 | 第40-43页 |
| 2.7.1 建筑的几何模型 | 第40页 |
| 2.7.2 建筑对龙卷风风场的影响分析 | 第40页 |
| 2.7.3 建筑结构表面的命名 | 第40-41页 |
| 2.7.4 不同径向位置处建筑表面风荷载分布 | 第41-43页 |
| 2.8 本章小结 | 第43-45页 |
| 第3章 龙卷风作用下建筑物变形响应的流固耦合模拟 | 第45-61页 |
| 3.1 引言 | 第45页 |
| 3.2 流固耦合的基本理论 | 第45-46页 |
| 3.3 流固耦合的数值分析方法 | 第46-48页 |
| 3.3.1 流固耦合的分析软件 | 第46页 |
| 3.3.2 Fluent-ANSYS的单向流固耦合 | 第46-48页 |
| 3.4 建筑物有限元模型的建立 | 第48-49页 |
| 3.5 有限元模型的模态分析 | 第49-52页 |
| 3.5.1 模态分析的方法与原理 | 第49-50页 |
| 3.5.2 模态分析的计算结果与对比分析 | 第50-52页 |
| 3.6 FLUENT-ANSYS单向流固耦合效应的数值模拟 | 第52-60页 |
| 3.6.1 龙卷风风场中心处建筑物的结构响应 | 第53-55页 |
| 3.6.2 龙卷风风场核心半径处建筑物的结构响应 | 第55-57页 |
| 3.6.3 龙卷风风场两倍核心半径处建筑物的结构响应 | 第57-60页 |
| 3.7 本章小结 | 第60-61页 |
| 第4章 龙卷风风场风沙两相流的数值模拟 | 第61-75页 |
| 4.1 引言 | 第61页 |
| 4.2 气固两相流的基本理论 | 第61-62页 |
| 4.2.1 气固两相流的数值模型 | 第61页 |
| 4.2.2 数值模型的概述及应用 | 第61-62页 |
| 4.3 风沙两相流的概述 | 第62-67页 |
| 4.3.1 沙粒的运动特性 | 第62页 |
| 4.3.2 风沙两相流数值模型 | 第62-64页 |
| 4.3.3 风场中沙粒的受力分析 | 第64-66页 |
| 4.3.4 沙粒的运动方程 | 第66-67页 |
| 4.4 龙卷风风场中沙粒运动的数值模拟 | 第67-73页 |
| 4.4.1 风沙模拟的基本假设 | 第67页 |
| 4.4.2 沙粒的初始条件 | 第67-68页 |
| 4.4.3 数值模拟结果的分析 | 第68-73页 |
| 4.5 本章小结 | 第73-75页 |
| 结论 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-82页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第82-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
