اثرات وزش باد بر روی ساختمان های بلند

یکی از مواردی که در ساخت سازه های بلند باید مورد توجه قرار گیرد اثر باد بر روی آن ها می باشد. وزش باد با سرعت بالا روی ساختمان سبب انحراف ساختمان خواهد شد. دو روش کوپلینگ یک طرفه و دوطرفه برای مدل سازی این پدیده وجود دارد. در این مقاله به بررسی اثرات وزش باد بر روی یک ساختمان 180 متری در دو هندسه دوبعدی و سه بعدی استفاده از کوپلینگ یک طرفه می پردازیم. نتایج نشان می دهد اختلاف فشار ایجاد شده در جلو و پشت ساختمان سبب انحراف نسبتاً شدید سازه می شود. مقدار این جابجایی در حالت پایا برای مدل سه بعدی و دوبعدی به ترتیب حداکثر 1/52 و 0/45 متر و در راستای وزش باد می باشد. علت این جابجایی بزرگ، سرعت بالای سیال و خواص مکانیکی سازه است که به منظور نشان دادن اثر نیروهای آیرودینامیک، مقادیر کوچکی از لحاظ استحکام دارا هستند. همچنین نشان می دهد نیروهای وارد بر وجوه جانبی ساختمان به علت به وجود آمدن گردابه های فن کارمن دارای مقادیر یکسان نیست و سبب به وجود آمدن ارتعاش در راستای عمود بر وزش باد خواهد شد که در روش دوبعدی قابل مشاهده نیست.

کلیدواژه ها:

مکانیک سیالات محاسباتی ، FSI ، ساختمان بلند ، باد ، کوپلینگ یک طرفه