檐口影响：双坡屋面风压风载数值模拟研究

"含檐口双坡屋面风压风载的数值模拟 (2012年)，由涂佳黄、周岱、李俊龙在2012年1月的上海交通大学学报发表，该研究基于雷诺时均N-S方程和Spalart-Allmaras湍流模型，采用稳定化流体有限元法进行数值模拟，以探讨檐口的竖向高度、外伸长度以及屋面坡度等因素对双坡屋面风压分布和风载体型系数的影响。 文章中提到的关键知识点包括： 1. **雷诺时均N-S方程**（Reynolds-Averaged Navier-Stokes Equations）：这是流体力学中用于描述不可压缩流体运动的平均方程，通过将瞬态流动分解为时间平均和湍流脉动两部分，简化了复杂流体动力学问题的分析。 2. **Spalart-Allmaras湍流模型**：这是一种常用的壁面函数湍流模型，旨在处理近壁区的湍流现象，通过引入一个混合长度概念，简化了计算中的湍流项，适用于包括复杂几何形状和边界层在内的各种流动问题。 3. **稳定化流体有限元法**：这是数值方法的一种，通过引入稳定化项来改善传统有限元法在处理流体动力学问题时可能出现的不稳定性，特别是对于大变形、快速流动和强烈湍流的场景。 4. **双坡屋面**：指的是有两个斜坡的屋顶设计，这种结构在建筑中常见，风压分布和风载的影响因素更加复杂，因为风可以沿着两个不同的方向作用。 5. **檐口**：屋檐的部分，对建筑的风荷载有显著影响。研究发现，檐口的竖向高度直接影响屋面的风压分布和风载体型系数，而水平外伸檐口自身的吸力大，但其长度对风载体型系数的影响相对较小。 6. **风载体型系数**：这是一个表征建筑物表面受风压影响程度的参数，反映了风压与自由流风速平方之间的关系，是计算风荷载的重要依据。 7. **关键参数分析**：研究分析了檐口的竖向高度、外伸长度和屋面坡度这三个参数对风压分布和风载体型系数的影响。结果显示，檐口设计的不同会显著改变风荷载的分布和建筑物的风工程性能。 8. **数值模拟**：作为研究手段，数值模拟在解决复杂的流体力学问题时具有很高的灵活性和准确性，能够模拟实际环境中难以直接测量的风压分布情况。 这些研究结果对于建筑设计、结构工程和风工程领域具有重要意义，有助于优化建筑设计以适应不同环境条件下的风压负载，从而提高建筑的安全性和经济性。