Correct determination and consideration of wind loads are primary importance in the design of unique architectural objects such as high-rise buildings, sport arenas, airports, large-span bridges. One of the most accurate ways to determine wind loads is to carry out model tests in specialized wind tunnels. Nowadays, during wind tests much attention is paid to the correct modeling of natural wind properties. In present work comparison of the most popular approaches for turbulence length scale determination is presented. One of the purposes of this study is to compare the main aerodynamic characteristics of the simple cube model obtained in uniform flow and during ABL modeling. This paper provides a brief overview of the method for ABL modelling in test section of the Landscape wind tunnel and contains experimental data on mean flow velocity distribution, turbulence intensity, dimensionless spectral density and integral scale of turbulence. The comparison of experimental data obtained for cube model in various wind tunnels revealed the influence of ABL on geometry and intensity of separation zones at the cube sides, and, as consequence, the influence of the same on integral and local aerodynamic characteristics of the object. On the basis of the obtained experimental data, it was concluded that the intensity of the separation zones has significant influence on the total aerodynamic loads, which is usually not taken into account in the framework of applied calculations. The difference in numerical values of aerodynamic characteristics was up to 30 %.

Правильное определение и учет ветровых нагрузок имеют первостепенное значение при проектировании уникальных архитектурных объектов, таких как высотные здания, спортивные арены, аэропорты, большепролетные мосты. Одним из наиболее точных способов определения ветровых нагрузок считается проведение модельных испытаний в специализированных аэродинамических трубах. В последние десятилетия подход к моделированию воздействия воздушного потока на статические сооружения претерпел значительные изменения – в настоящее время все большое внимание уделяется корректному моделированию особенностей натурного ветра. При этом важно понимать, какое именно значение на результат эксперимента оказывает учет или не учет параметров ветра. В работе представлено сравнение наиболее популярных методов определения масштабов турбулентности – с использованием корреляционной функции и соотношения Кармана. Также целью данного исследования является сравнение основных аэродинамических характеристик (коэффициенты Cx, Cy, Cp) модели простого куба, полученных в однородном потоке и во время моделирования атмосферного пограничного слоя (АПС). В статье представлен краткий обзор метода моделирования АПС в рабочей части Ландшафтной аэродинамической трубы, а также экспериментальные данные о распределении средней скорости потока, интенсивности турбулентности, безразмерной спектральной плотности. Сравнение экспериментальных данных, полученных для модели куба в различных аэродинамических трубах, выявило влияние АПС на характеристики зон отрыва на сторонах куба и, как следствие, влияние на интегральные (Cx, Cy) и локальные (Cp) аэродинамические характеристики объекта. На основе полученных экспериментальных данных сделан вывод о существенном влиянии интенсивности отрывных зон на суммарные аэродинамические нагрузки, что обычно не учитывается в рамках практического расчета. В частности, показано, что учет особенностей градиентного потока приводит к снижению определяемых коэффициентов на 30 %.

• Modeling of the mean wind loads on structures
  • 1. Introduction
  • 2. Methods
  • 3. Results and Discussion
    • 3.1. Mean flow characteristics
    • 3.2. Turbulence length scales in LWT
    • 3.3. Aerodynamic forces
    • 3.4. Mean wind loads
  • 4. Conclusion
• Моделирование средних ветровых нагрузок на сооружения

Инженерно-строительный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2017-. — Периодичность: 8 раз в год. — Выходит с 2017 г. (с № 5). — Электрон. журнал. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Инженерно-строительный журнал: специализированный научный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Инженерно-строительный институт. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2008 -. № 4 (88), 2019. — 1 файл (11,8 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Электрон. журнал. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j21-54.pdf>.