מבוא

הנדסה מבנית מודרנית דורשת הערכות מדויקות עומסי רוח כדי להבטיח בטיחות ויעילות.בדיקת מנהרות רוח מספקת נתונים נאמנות גבוהה על לחץ רוח ודפוסי זרימה סביב גיאוגרפיה מורכבת, אבל נתונים אלה הם רק יקר כאשר למעשה משולבים לתוך כלי ניתוח כגון RISA. על ידי מיפוי לחץ רוח ניסיוני על אלמנטים מבניים בתוך RISA, מהנדסים יכולים לדמות השפעות רוח בעולם האמיתי עם דיוק גדול יותר מאשר עומס מבוסס קוד.

המונחים: Wind Tunnel Testing

בדיקת מנהרות הרוח נותרה תקן הזהב להערכת התנהגות אווירודינמית של מבנים ורכיבים. במנהרות רוח מבוקרות, מודלים בקנה מידה כפופים לזרימת רוח מדמיימת בעוד מכשירים מודדים התפלגות לחץ, מהירויות, זעזועים, תגובות דינמיות.המאגרים המתקבלים כוללים זמן-averated-averated-averated ו-Cp, coefficients, ולעתים-זמן-hi-Time עבור רשומות דינמיות.

מדידות אלה ללכוד אפקטים כמו הפרדה זרימה, vultex לשפוך, וערוץ כי אינם נתפסים על ידי סטנדרטים עומס רוח פשוט. תפוקה מפתח ממבחן מנהרה רוח טיפוסי רלוונטי לאינטגרציה מבנית כוללים:

  • (ב) ,0) ,4 ,4 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) כוח ורגע מזהמים 1 לעומסים גלובליים על כוח הרוח הראשי מתנגד למערכת
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ רוח רפאים ספקטרום 1 או היסטוריה של זמן עבור מזנון והערכה מחדש
  • (ב) ,0) , 000 כיוונים מובנים (FLT) 1

עבור שילוב עם RISA, פורמטי הנתונים הנפוצים ביותר הם CSV, Excel, או קבצי טקסט המכילים קואורדינטות נקודה וערכי לחץ קשורים.הבנת מקור הנתונים האלה חיונית לתרגום נכון לעומסים מבניים.

הכנת ספירת Wind Tunnel נתונים לשילוב RISA

לפני ייבוא נתונים ל- RISA, יש לנקות את פלטות מנהרות הרוח הגולמיות, לאמת ולרפורמות.צעד זה הוא קריטי להימנע משגיאות ולהבטיח תוצאות משמעותיות.

ניקוי נתונים ופורמט

(הופנה מהדף ויקרא י"ד) (ב) , ויקרא י"ד) , עיין בכתובות (ב) ב[[1924]], ב[[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] ב[[1924]]]]]]

רוב דוחות מנהרה רוח מספקים יעילות לחץ ההתייחסות ללחץ דינמי q = 0.5 × ⁇ × V2. מהנדסים צריכים לאמת את מהירות הרוח ההתייחסות המשמש ולהמיר את מהירות רוח העיצוב החל עבור קודים מקומיים.

מודל סטריקטל סינכרוניזציה

עבור שילוב חלקה, פריסת לחץ מנהרה הרוח חייב להתאים את המודל המבני ב RISA.אם המודל המבני משתמש במערכת קואורדינט שונה או שינתה גיאומטריה מאז מבחן המנהרה הרוח, לתאם טרנספורמציה הוא הכרחי. ליצור שולחן מיפוי המחבר כל הקש לחץ (עם X,Y, Z לתאם וקטור רגיל) אל האלמנט המבני הקרוב ביותר (beam, עמודה, קיר).

ייבוא Wind Pressure Data into RISA

ר"ז מספק כלים מקומיים לייבוא עומסי רוח ממקורות חיצוניים, השיטה הישירה ביותר משתמשת בתפריט "FLT:0" (Import WizardFevolveveFLT:1) תחת ה-FLT:2Loads >ייבוא Loads WindsFLT 3).

שימוש ב-RISAייבוא Wizard

  1. הכינו קובץ CSV עם עמודות: מזהה אלמנט (או לתאם), גודל לחץ, כיוון (רגיל למשטח), מזהה מקרה עומס.
  2. פתח את מודל RISA לנווט ל-FLT:0 (File) > יבוא > Wind PressuresFIRLT:1.
  3. בחר את קובץ CSV ומפות את העמודות לשדות RISA: מזהה אלמנט, ערך לחץ, גורם בקנה מידה.
  4. בחר אם הלחץ מוחל כעומס אחיד לאזור יחידה או עומסי נקודה בצומת.
  5. לחתום על העומסים המיובאים למקרה מסוים של עומס רוח (למשל, WindX או WindY).
  6. בדוק את העומסים מיובאים בצורה גרפית ב- RISA כדי לאמת אוריינטציה נכונה וגודל.

אם נתוני מנהרה רוח כוללים כיוונים רוח מרובים, ליצור מקרים נפרדים לכל כיוון (0 °, 45°, 90 מעלות וכו ') לייבא את ערכות הלחץ המקביל.

מיפוי נתוני הרוח ל-Structural Elements

מיפוי אלמנט מדויק הוא הצעד השגוי ביותר.יש להקצות את הלחץ המיובאים לאמנים הנכונים, עמודות, לוחות קיר, או אלמנטים של diaphragm. כלי הברירה הגרפיים של RISA לאפשר לך לסנן אלמנטים על ידי שכבה או סוג לפני החל עומסים. לחלופין, אם נתוני מנהרה הרוח כוללים לא לתאם קואורד, אתה יכול להשתמש בתסריט חיצוני כדי לאתר את האלמנט הקרוב ביותר בדגם XML או הקלדה ישירות כדי לכתוב את פורמט המשימה של RISA.

(ב) מיפוי משותף (ב) כולל: (ב) [13] מיפוי משותף:2 (הופנה מהדף מיפוי:2Directמיפוי: FLT 3: 3) כל לחץ תואם את היסוד מבני מסוים (למשל, עמודה אחת) ופתרון מספר רב של חומרים בין השנים: 5:12FLT:62; LT:6 LT 7 לחץ ממוצע על פני שטח (שטח כפול) ופתרון מספר רב של שימוש בדחיסות בין:

לאחר מיפוי, תמיד להפעיל בדיקת עומס ראשונית (FBD או ריאקציה העלילה) כדי לאשר את סך כל משחקי עומס הרוח החלים על ערכים צפויים מדוח מנהרה הרוח.

ביצוע ניתוח מבני עם עומסי רוח משולבים

ברגע שעומסי לחץ רוח מיובאים וממפותחים, הניתוח המבני יכול להמשיך.ר.זה מציעה סטטי ליניארי, P-Delta ואפשרויות ניתוח דינמי.עבור עומסי רוח, לשקול כולל הגורמים הבאים:

  • (ב) ,0) שילובים של פלוד: 1FLT:1 רוח משלבת עומס עם מת, חי, שלג וסמלי קוד בנייה רלוונטי (ASCE 7, יורוקוד וכו ').
  • (ב) ⁇ :0) ,1 (ב) , החלים על ידי רוח מכיוונים שונים כמקרים נפרדים של עומס ומעפות את התוצאות.
  • (FLT:0) השפעות דינמיות:FLT:1ir אם נתוני מנהרה רוח כוללים היסטוריה של זמן או גורמים גורים, השתמש בניתוח דינמי של RISA או שיטת ספקטרום תגובה כדי ללכוד התנהגות חוזרת.
  • (ב) ⁇ :0) אחריות: ⁇ 1 (ראו: ⁇ ) עיין בדלנות וסחף גבולות תחת עומסי רוח, במיוחד עבור בניינים גבוהים או מבנים גמישים.

הפעל את הניתוח ובדיקה תוצאות כגון Shear, רגע, כוחות צירים, סטיות דלות נוודים ותמיכה תגובות.שוואת תוצאות עומס הרוח המשולב עם עומסי רוח מבוססי קוד כדי להבין איפה הנתונים המעודנים מובילים לדרישות גבוהות או נמוכות יותר.

תוצאות והחלטות עיצוב

הפלט מ-RISA מספק תמונה ברורה של איך המבנה מגיב ללחץ רוח בפועל.מהנדסים צריכים להתמקד:

  • (ב) התפלגות:0) הפצת כוח:0 (FLT:1) זיהוי חברים עם יחס מתח גבוה שעשוי לדרוש חיזוק או חיזוק.
  • (ב) ⁇ :0) פרופילי השתקפות: 1FLT:1 להבטיח סטיות מאוחרות יותר וסחף בין קומות הם בגבולות מקובלים על נוחות הדיירים וביצועים קלועים.
  • (ב) כוחות פעולה:0) 1:1 לספק עומסים מדויקים לתכנון הבסיס.
  • (ב) ,0) ,(Falure Modes: FLT:1 Check for buckling, מניב או חיבור כשלים תחת שילובי עומסים.

עם מידע זה, אופטימיזציה עיצובית ניתן לעשות.לדוגמה, פסגות הלחץ על פינות הגג לעתים קרובות דורשים נוקשות מקומית או ממריצים נוספים. עומסי רוח גלובליים עשויים להיות מופחת אם הניתוח מראה כי המבנה הוא נוקשה יותר מאשר נניח במודל מנהרה הרוח, המאפשר חיסכון חומרי.

להעריך את העיצוב על ידי התאמת גדלים או הוספת גירוד ושיקום הניתוח עד שכל קריטריונים הביצועים מסופקים.עד את זרימת העבודה המשולבת עבור הפניה עתידית וסקירה עמיתים.

ההליכים הטובים ביותר והמלכודות הנפוצות

  • (FLT:0) וחיזוק מוסכמות של סימנים יעילים של לחץ .IRLT:1 , נתוני מנהרת הרוח משתמשים לעתים קרובות בלחץ חיובי פנימה ושלילי כלפי חוץ.להבטיח כיוונים עומס RISA להתאים את הכיוון המבני.
  • (ב) מהירויות רוח ההתייחסות העקביות של LT:0Use עקביות מהירות רוח (FLT):1 מנהרת הרוח עשויה להשתמש במהירות רוח בסיסית שונה מאשר אתר הפרויקט שלך.
  • (ב) אם יש צורך בעומסים מיובאים על צמתים שאינם קשורים לחלוטין, התוצאות עלולות להיות מטעות.
  • (FLT:0) למנוע השפעות לחץ פנימיות.FLT:1 עבור מבנים עם פתחים, לחצים פנימיים יכולים לשנות באופן משמעותי עומסים נטו.אם נתוני מנהרה רוח כוללים אפקטיביות לחץ פנימית, לטפל בהם כמקרים נפרדים של עומס.
  • (FLT:0) קולונל עם מהנדסי מנהרות רוח.אנדרל 1) קלמירל אי ודאות לגבי פרשנות נתונים, כגון כיצד יעילות לחץ היו בממוצע או אם רכיבים דינמיים נכללים.
  • (FLT:0) מדרגות שגרתיות של קונסולת ה-1, השתמש בתסריטים עבור המרת נתונים ומיפוי כדי להפחית את השגיאה האנושית ולהציל זמן על משימות אינטגרציה חוזרות ונשנות.

משאבים חיצוניים וקריאה נוספת

  • (ב) [13] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) [15] ,9-22 Wind Load Provisionssph:1 , קריאה חיונית עבור שילובי רוח ולחצים עיצוביים.
  • (ב) ,0) בחינת מנהרה של בניינים גבוהים: A ReviewveFLT 1 - מספק את ההקשר על שיטות מבחן מודרניות ופרשנות נתונים.
  • (ב) .0.Engineering Toolbox: Wind Pressure CalculationFLT 1 - שימושי עבור אימות המרות לחץ.

מסקנה

הגדלת נתוני סימולציה של מנהרת רוח עם RISA הופכת ניתוח מבני סטנדרטי לתוך הערכה נאמנות גבוהה של התנהגות רוח אמיתית.זרימת העבודה - מ הכנת נתונים וייבוא לניתוח והעיצוב - מהנדסים מסוגלים ליצור מבנים בטוחים ויעילים יותר. על ידי לאחר השלבים המפורטים כאן, מתרגלים יכולים להתגבר על אתגרים משותפים אינטגרציה וממנף באופן מלא את הערך של נתונים ניסיוניים. גישה זו היא הכרחית עבור מבנים מורכבים, גשרים מיוחדים, גשרים מבוססי קודים, שם הם מגבלות עיצוב קפדניות.