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基于GIS平台的复杂地形风场模拟
| 论文题名： | 基于GIS平台的复杂地形风场模拟 |
| 关键词： | 复杂地形风场;数值模拟;GIS平台;数字高程模型;计算流体动力学;风洞试验;桥梁结构设计 |
| 摘要： | 复杂地形情况下风场的研究对于桥梁结构设计以及安全评估有着极为重要的意义。本文综合计算流体力学方法，地理信息系统(GIS)数据库及逆向工程软件IMAGEWARE，实现复杂地形风环境下的风场模拟，研究内容如下： 结合大气边界层的基本特性及其主要的影响因素，讨论了复杂地形风环境的研究方法，对数值计算过程中边界条件的设置(风剖面、湍流度，壁面粗糙度等)问题作了较为详细的分析。 对数字高程模型的概念、获取方法以及精度等问题进行了研究，对于实际建模的细节问题展开了一些讨论。 基于逆向工程软件IMAGEWARE及GAMBIT完成了大范围区域地形的建模工作，数值计算表明该方法具有良好的精度，可以满足实际建模的要求。 结合闵浦桥风环境风洞试验对该地区风环境的数值模拟，和试验进行了对比分析，并分析了误差产生的原因。 对某一具有复杂地形地貌的大范围区域(区域大小23km×27km)复杂地形的风环境进行了数值模拟研究，对不同的网格划分方式(多面体网格、分区非一致网格)进行了分析比较。结果显示：使用多面体网格划分方式在较少的网格数量下也可以得到较高的计算精度，可较显著地节省计算需要的网格数量及宝贵的内存资源；使用非一致网格完成数值计算，在满足精度的前提下，该方法即可以减少网格的需求量，还可以保证网格的划分质量。 |
| 作者： | 姜保宋 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 周志勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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