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原文传递港口集装箱风洞试验与数值模拟

论文题名：	港口集装箱风洞试验与数值模拟
关键词：	港口集装箱;风洞试验;数值模拟;散装堆积结构;风荷载特性;抗风能力;表面风压特性
摘要：	港口是货物集散地，在现代商业物流中对经济的发展起着非常重要的促进作用。每年台风季节到来，港口常常最先受到台风的袭击。　　台风经常造成起吊装卸设备及集装箱等吹倒滑落，从而造成巨大财产损失。目前，国内外对沿海港口码头的抗风研究还是较少的，且主要集中在一些起吊装卸设备的抗风研究上，例如研究强风作用下集装箱门式起重机失稳破坏机理，而对于集装箱抗风研究更是少涉及到。强台风作用下如何分析集装箱堆这种散装堆积结构的受力状态及风荷载特性，以便提高集装箱群的抗风能力，开展这些研究是十分必要的。　　本文在总结前人主要研究成果的基础上，首先简单介绍大气边界层环境风特性及对风洞试验的基本理论和技术方法做了较为详细的论述，然后利用风洞试验相关数据分析研究得到集装箱表面风压分布及特点。　　根据实验数据研究集装箱表面风压特性，并针对集装箱这种散装堆积结构特点，在风洞试验处理中本文提出采用阵风因子来考虑脉动风对集装箱静力风荷载的放大作用。分析了台风作用下集装箱的失效机理，以失稳失效作为主要破坏模式，由此推导出集装箱稳定性的计算公式，研究得到单堆集装箱在层高、排数、风向角影响下的失效临界风速。　　根据集装箱风致失效机理，采用计算流体力学软件CFD-CFX数值模拟某一型号单堆集装箱在层高、排数影响下的失效临界风速。并进行了相应的风洞试验研究，两种计算结果的比较表明：这两种方法得到的临界风速整体上比较吻合，风洞试验的结果要比数值模拟结果要小一点，验证了数值模拟的准确性。本文的研究成果可为港口集装箱在台风期间的优化堆放提供科学依据，并在港口工程中产生了较好的经济效益，表明本文的研究具有一定的理论意义和实际价值。
作者：	张春晖
专业：	结构工程
导师：	彭兴黔
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华侨大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文