高层建筑风沙流场的数值模拟的开题报告.docx

高层建筑风沙流场的数值模拟的开题报告

一、研究背景

随着现代城市建设的迅速发展和高层建筑的不断涌现，在城市的建设中，高层建筑的数量和高度都在不断增加。其中，高层建筑对环境的风险影响是一个重要的问题。风沙流场的存在对于高层建筑的建设和维护带来了很大的困难。因此，研究高层建筑风沙流场的数值模拟具有一定的理论意义和实际意义。

二、研究目的

本文旨在构建高层建筑风沙流场的数值模拟模型，以期为高层建筑的设计和建设提供科学依据，为保障城市环境的健康和安全提供技术支持。

三、研究内容

1.高层建筑风沙流场的理论基础分析

了解高层建筑和风沙流场的相关理论知识，对于后续构建风沙模型有着重要的意义。包括风沙流场的形成机理、高层建筑对风沙流场的影响等。

2.数值模拟方法研究

建立高层建筑风沙流场数学模型，采用数值模拟方法对高层建筑风沙流场进行数值模拟。比较常用的数值模拟方法有CFD方法和DEM方法。

3.高层建筑风沙流场数值模拟仿真

在建立好高层建筑风沙流场数学模型和采用数值模拟方法后，进行高层建筑风沙流场的数值模拟仿真。将仿真结果和实际测量数据进行比对，以验证数值模拟方法的有效性和准确性。

四、研究意义

本文的研究可以为高层建筑的设计和建设提供科学依据，为保护城市环境的健康和安全提供技术支持。同时，本文的研究可以拓宽高层建筑的建设成本的降低途径，提高高层建筑的经济效益。

五、研究方法

本文采用文献研究法、计算机模拟法等方法进行研究。具体方法如下：

1.文献研究法

通过收集和研究相关文献，了解高层建筑和风沙流场的相关理论知识和数值模拟方法的发展情况，并对文献资料进行整理和归纳。

2.计算机模拟法

通过计算机模拟方法建立高层建筑风沙流场的数学模型，并采用CFD方法和DEM方法进行数值模拟仿真。

六、预期成果

1.构建高层建筑风沙流场的数值模拟模型。

2.进行高层建筑风沙流场的数值模拟仿真。

3.提出高层建筑风沙流场的改善方案，以保障城市环境的健康和安全。

四、进度安排

第一阶段：文献研究（1-2个月）

1.查阅相关文献，了解高层建筑和风沙流场的相关理论知识和数值模拟方法的发展情况。

2.对文献资料进行整理和归纳。

第二阶段：数学模型建立（1-2个月）

1.建立高层建筑风沙流场的数学模型。

2.选择适合的数值模拟方法进行数值模拟。

第三阶段：数值模拟仿真（2-3个月）

1.进行高层建筑风沙流场的数值模拟仿真。

2.将仿真结果和实测数据进行比对，验证数值模拟方法的有效性和准确性。

第四阶段：结果分析和方案提出（1-2个月）

1.分析仿真结果，找出高层建筑风沙流场的问题所在。

2.提出高层建筑风沙流场的改善方案并对其效果进行评估。

七、参考文献

1.石建龙.风沙流场对石油管道及其支架结构的破坏[J].建筑科学与工程学报,2014,31(4):109-115.

2.刘江波,王海涛,赵亚男,等.风沙流场对高层建筑的影响分析[J].建筑科学与工程学报,2017,34(3):106-112.

3.GengR,ZhaoL,HaoS,etal.Numericalsimulationoftheinfluenceofbuildinglayoutonsandtransportinurbanwindenvironment[C]//2016ASCEInternationalWorkshoponComputinginCivilEngineering.2016:726-733.