Study on Wind Pressure Characteristics of Billboard under the Thunderstorm Downburst

Jiahuang TU; Haiyu LYU; Biao TANG; Longxiang XIONG

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.202006003

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Study on Wind Pressure Characteristics of Billboard under the Thunderstorm Downburst

更新时间：2025-09-25

- Study on Wind Pressure Characteristics of Billboard under the Thunderstorm Downburst
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 42, Issue 2, Pages: 320-329(2022)
- 作者机构：
  
  1.湘潭大学土木工程与力学学院，湖南湘潭 411105
  2.中建三局第一建设工程有限责任公司，湖北武汉 430040
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.202006003
  CLC： TU352.2
- Published：28 April 2022
- 稿件说明：
移动端阅览
涂佳黄,吕海宇,唐彪等.下击暴流下单立柱三面式广告牌风压特性研究[J].防灾减灾工程学报,2022,42(02):320-329.

TU Jiahuang,LYU Haiyu,TANG Biao,et al.Study on Wind Pressure Characteristics of Billboard under the Thunderstorm Downburst[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(02):320-329.
涂佳黄,吕海宇,唐彪等.下击暴流下单立柱三面式广告牌风压特性研究[J].防灾减灾工程学报,2022,42(02):320-329. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.202006003.

TU Jiahuang,LYU Haiyu,TANG Biao,et al.Study on Wind Pressure Characteristics of Billboard under the Thunderstorm Downburst[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(02):320-329. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.202006003.

摘要

基于计算流体动力学理论，采用雷诺平均方法对下击暴流作用下单立柱三面式广告牌结构风压分布进行三维数值计算。首先，通过模拟下击暴流风场风剖面验证计算模型及参数准确性。然后，主要分析径向距离和风向角对广告牌风压分布特性的影响。数值结果表明：径向距离和风向角对广告牌风压分布特性有较强影响，当结构置于

jet

时，广告牌内外表面均承受较大压力；而

jet

时，广告牌各面板所受压力达到最大值，然后随径向距离逐渐增大其数值不断减小。随风向角不断增大，广告牌各面板前后叠加风压系数逐渐增大，广告牌迎风面风压系数分布由不对称逐渐转变为对称分布，受高压区域面积也随之逐渐增大。

Abstract

Based on the computational fluid dynamic theory， the wind pressure characteristics of the billboards were investigated numerically under thunderstorm downburst by using Reynolds Average Navier-Stokes（RANS） model. The accuracy of the calculation model and parameters were verified firstly by simulating the wind profile of the downburst wind field. After that the effects of radial position and wind direction on the wind pressure coefficients of the billboards were analyzed emphatically. Results indicate that the radial position and wind direction have great influences on the wind pressure distribution of the billboard. All surfaces of the model are subjected to greater positive pressure at R=0

jet

and reach the peak pressure value at R=1

jet

，then gradually decrease with the radial distance increasing. The superimposed wind pressure coefficient of the front and rear surfaces rises as the wind direction increases. Meanwhile，the wind pressure coefficient distribution on the windward surface changes from asymmetrical to symmetrical，and the area under high pressure gradually increases.

关键词

Keywords

references

Fujita T T . Manual of downburst identification for project NIMROD ［R］. Chicago ： University of Chicago ， 1978 .

李梦婕，申双和，李雨鸿，等 . 北京一次下击暴流的三维数值模拟分析［J］. 沙漠与绿洲气象， 2013 ， 7 （ 6 ）： 22 - 29 .

Li M J ， Shen S H ， Li Y H ， et al . Three-dimensional numerical simulation analysis of a downburst in Beijing ［J］. Desert and Oasis Meteorology ， 2013 ， 13， 7 （ 6 ）： 22 - 29 . （in Chinese）

王佳宁，周显伟 . 2017年6月齐齐哈尔市一次下击暴流天气分析［J］. 黑龙江气象， 2019 ， 36 （ 4 ）： 1 - 5，21 .

Wang J N ， Zhou X W . Analysis of a downburst weather in Qiqihar City in June 2017 ［J］. Heilongjiang Weather ， 2019 ， 36 （ 4 ）： 1 - 5，21 . （in Chinese）

赵倩，周后福 . 合肥一次低空风切变的观测与分析［J］. 气象科学， 2019 ， 39 （ 5 ）： 704 - 710 .

Zhao Q ， Zhou H F . The observation and discussion on mechanism about a typical low-level wind shear in Hefei ［J］. Journal of the Meteorological Sciences ， 2019 ， 39 （ 5 ）： 704 - 710 . （in Chinese）

汤卓，吕令毅 . 雷暴冲击风荷载的大涡模拟［J］. 空气动力学学报， 2011 ， 29 （ 1 ）： 47 - 51 .

Tang Z ， Lyu L Y . Large eddy simulation of downburst wind load ［J］. Acta Aerodynamica Sinica ， 2011 ， 29 （ 1 ）： 47 - 51 . （in Chinese）

吉柏锋，瞿伟廉 . 下击暴流作用下高层建筑物表面风压分布特性［J］. 华中科技大学学报（自然科学版）， 2012 ， 40 （ 9 ）： 89 - 94 .

Ji B F ， Qu W L . Mean wind pressure distribution cha- racteristics on tall building under downburst ［J］. Journal of Huazhong University of Science and Technology（Natural Science Edition）， 2012 ， 40 （ 9 ）： 89 - 94 . （in Chinese）

席保锋 . 基于数值模拟的下击暴流风荷载特性研究［D］. 重庆：重庆大学， 2014 .

Xi B F . Numerical simulation of downburst wind load ［D］. Chongqing ： Chongqing University ， 2014 . （in Chinese）

宋芳芳，欧进萍 . 台风“黑格比”对城市建筑物破坏调查与成因分析［J］. 自然灾害学报， 2010 ， 19 （ 4 ）： 8 - 16 .

Song F F ， Ou J P . Investigation and analysis of structures damage caused by typhoon "Hagubit" ［J］. Journal of Natural Disasters ， 2010 ， 19 （ 4 ）： 8 - 16 . （in Chinese）

宋芳芳 . 几类风灾易损建筑台风损伤估计与预测［D］. 哈尔滨：哈尔滨工业大学， 2010 .

Song F F . Typhoon damage estimation and prediction of wind vulnerable structures ［D］. Harbin ： Harbin Institute of Technology ， 2010 . （in Chinese）

汪大海，李志豪 . 大型户外单立柱三面广告牌风荷载的试验研究［J］. 土木工程学报， 2018 ， 51 （ 8 ）： 11 - 20 .

Wang D H ， Li Z H . Experimental study of wind load effects on large outdoor single-column-supported three-plate billboard ［J］. China Civil Engineering Journal ， 2018 ， 51 （ 8 ）： 11 - 20 . （in Chinese）

Wang D H ， Chen X Z . Wind load characteristics of large billboard structures with two-plate and three-plate configurations ［J］. Wind and Structures ， 2016 ， 22 （ 6 ）： 703 - 721 .

Shih T H ， Liou W W ， Shabbir A ， et al . A new eddy viscosity model for high Reynolds number turbulent flows model development and validation ［J］. Computers and Fluids ， 1995 ， 24 （ 3 ）： 227 - 238 .

Mason M S ， Wood G S ， Fletcheret D F . Numerical simulation of downburst winds ［J］. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics ， 2009 ， 97 （ 11 ）： 523 - 539 .

Vicroy D D . Assessment of microburst models for downdraft estimation ［J］. Journal of Aircraft ， 1992 ， 29 （ 6 ）： 1043 - 1048 .

Fujita T T . The Downburst： Micorburst and Macroburst ［R］. Chicago ： University of Chicago ， 1985 .

Chay M T ， Albermani F . Numerical and analytical simulation of downburst wind loads ［J］. Engineering Structures ， 2006 ， 28 （ 2 ）： 240 - 254 .

刘威展 . 下击暴流的风场特性以及其作用下高层建筑风荷载研究［D］. 成都：西南交通大学， 2017 .

Liu W Z . Study on downbursts and its effect on high-rise building ［D］. Chengdu ： Southwest Jiaotong University ， 2017 . （in Chinese）

徐挺 . 雷暴冲击风流场试验模拟［D］. 杭州：浙江大学， 2010 .

Xu T . The experimental simulation of thunderstorm downbursts ［D］. Hangzhou ： Zhejiang University ， 2010 . （in Chinese）

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Analysis of Superficial Shape Coefficient and Wind-induced Response of Denitrification Steel Frame

Related Author

Jun LAO

Xihui WANG

Bo SONG

Chenyang LI

Related Institution

China Energy Longyuan Environmental Protection Co.,Ltd.

School of Civil and Resource Engineering, University of Science and Technology Beijing

Beijing International Cooperation Base for Science and Technology-Aseismic Research of the Rail Transit Engineering in the Strong Motion Area

⁰